Что такое УЗО: устройство, принцип действия, существующие виды и маркировка УЗО
Любая электрическая сеть должна иметь устройство защиты, но, что такое УЗО и какой принцип его действия знает далеко не каждый. Расшифровка аббревиатуры выглядит так – устройство защитного отключения.
Этот электрический низковольтный аппарат предназначен для выключения защищаемого участка цепи при создании дифференциального тока, превышающего номинальное значение для этого прибора.
В нашей статье постараемся подробно разобрать устройство и принцип действия УЗО, рассмотреть существующие разновидности и разобраться с тем, какую информацию содержит маркировка устройств защитного отключения.
Предназначение аппарата защиты
Устройство контура заземления УЗО является РЕ-проводником нейтральных токопроводящих корпусов или деталей электрических механизмов с сопротивлением не выше 4 Ом.
При возникновении тока утечки указанные элементы оборудования могут быть под напряжением, что представляет опасность для жизни человека и животных при соприкосновении с ними, а также для имущества в целом.
Спасти от получения электротравм — призвание обзорных аппаратов. При обнаружении тока утечки они отключают напряжение.
Наибольшая опасность кроется в том, что такие нарушения в цепи являются невидимыми и в редких случаях ощутимыми, когда при касании к прибору можно почувствовать легкий удар током.
Основной причиной этого явления служит нарушение изоляционного слоя проводки. Неконтролируемые процессы могут нанести большой вред, поэтому защитное оборудование обретает большую популярность в бытовых условиях.
Применение УЗО получило наибольшее распространение в однофазных сетях с переменным током и заземлением нейтральной линии, а также с показателями напряжения до 1 кВт в формате бытового электроснабжения.
Конструктивное исполнение УЗО
Опциональные особенности защитного механизма помогут разобраться в принципе действия УЗО, а именно воспроизводимую реакцию аппарата на утечку тока.
К ключевым рабочим узлам относятся:
- трансформаторный дифференциальный датчик;
- пусковой орган — механизм, разрывающий некорректно функционирующую электроцепь; ;
- контрольный блок.
К датчику подключены встречные обмотки – фаза и ноль. При нормальном режиме работы сети, эти полупроводниковые элементы образуют в сердечнике магнитные потоки, имеющие противоположное направление по отношении друг к другу. За счет этого магнитный поток равен нулю.
Ко вторичной обмотке, намотанной на магнитопровод трансформатора, подключено реле электромагнитного типа. Если в сети соблюдены стандартные условия работы, оно не задействовано.
При возникновении утечки тока вся работа кардинально меняется. Фазный и нейтральный проводники начинают пропускать разные величины тока. Теперь силовое значение и направление магнитных потоков на сердечнике трансформатора также будут иметь различные параметры.
Во вторичных витках появляется ток и при достижении заданных значений, воспроизводится срабатывание электромагнитного реле. Оно подсоединено в паре с механизмом расцепления. Эта связка в нужный момент реагирует и расцепляет электросеть.
Проверочный узел представлен механизмом сопротивления — определенная нагрузка, подключенная в обход дифференциального датчика. Этот элемент имитирует утечку тока и таким образом производится проверка работоспособности аппарата. Подробнее о методах проверки мы говорили в этой статье.
Принцип действия/работы УЗО состоит в следующем: подача тока с фазной линии на контрольное сопротивление и после этого — на нейтральный провод, минуя датчик.
Таким образом создаются условия разных показателей тока на входе и выходе прибора. Этот дисбаланс и должен привести к запуску узла отключения.
В зависимости от разработчиков, схемотехническое устройство может разниться, однако принцип, используемый в работе УЗО, будет идентичный у всех моделей.
Принцип срабатывания защитного механизма
Рассмотрим, для чего нужно использовать УЗО. Функционирование защитного прибора основано на измерительном методе.
Фиксируются входящие и выходящие параметры протекающих через трансформатор токов. Если первое значение больше, чем второе, это означает, что в электроцепи происходит утечка тока и прибор воспроизводит отключение. Если параметры идентичны, устройство не срабатывает.
Для лучшего понимания, рассмотрим, как будет работать УЗО в бытовом распределительном щитке с двухполюсной системой.
К верхним клеммным блокам подключен входной двухжильный провод (фаза и ноль). К нижним клеммникам подсоединены фаза и ноль, проложенные до участка нагрузки, например, к розетке питания бойлера или электрочайника. Защитное заземление прибора будет выполняться кабелем, минуя УЗО.
При стандартном рабочем режиме, передвижение электронов выполняется по линии-фаза от входящего кабеля на электрический нагреватель бойлера/чайника, протекая через прибор дифференциальной защиты. Назад они перемещаются на землю опять-таки через УЗО, однако по линии-нейтраль.
К примеру, в ТЭНе прибора была повреждена изоляция. Таким образом, через воду, находящуюся внутри, ток частично будет проводиться корпусом, а затем уходить в землю посредством проводки защитного устройства.
Остатки тока вернутся по нейтральной линии через УЗО. Однако его сила станет меньше на величину утечки по сравнению с входящей.
Разницу показателей вычисляет дифференциальный трансформатор. Если цифра больше разрешенной, прибор моментально реагирует и разрывает цепь.
В другой нашей статье мы привели рекомендации по выбору и правильному подключению УЗО для бойлера.
Целесообразность использования УЗО
Рассмотрим, для чего нужно использовать УЗО и от каких негативных факторов воздействия устройство обеспечивает защиту.
В первую очередь — замыкание фазы на корпус электротехники. В основном к проблемным участкам относят ТЭНы нагревателей и стиральных машин. Стоит заметить, что пробой образуется только в том случае, когда теплообразующая деталь нагревается под действием тока.
Также при некорректном подключении проводов. Например, если используются скрутки без клеммной коробки, которые в последующем утапливаются в стене и закрываются слоем штукатурки. Поскольку поверхность имеет повышенную влажность, эта скрутка и будет пробоем, дающим утечку в стену.
Дифференциальный защитный механизм в этом случае будет постоянно выполнять обесточивание линии пока участок полностью не высохнет или пока не будет переделан соединительный узел.
Сфера применения обзорных аппаратов довольно разнообразна — от общественных построек до масштабных предприятий. Ими комплектуются электротехнические конструкции и схемы, предназначенные для приема и распределения: щитки в жилых домах, системы снабжения током для индивидуального потребления и т.д. Главное при этоом — правильно выбрать УЗО по мощности.
Виды приборов и их классификация
Фирмы-разработчики наделяют свои изделия разноплановыми возможностями, которые необходимо учитывать при определении нужного вида УЗО, отталкиваясь от конкретных условий эксплуатации электропроводной сети.
Для того чтобы обычный потребитель сумел подобрать необходимое устройство защитного отключения среди многообразия предлагаемых моделей, была создана классифицирующая система, основанная на следующих характеристиках:
- принцип срабатывания;
- род дифференциального тока;
- задержка по времени отключающего дифференциального тока;
- количество полюсов;
- метод установки.
Далее рассмотрим детальнее каждую из этих классификаций.
Классификация #1 — по методу включения
Существуют всего два метода включения – электромеханический и электронный. В первом случае автомат отключит питание на поврежденной линии вне зависимости от напряжения сети. Основной рабочий орган – тороидальный сердечник с обмотками.
При образовании утечки, во вторичной цепи формируется напряжение для задействования работы реле поляризации, что и приводит к активации механизма выключения.
Функционирование аппарата с электронной начинкой полностью зависит от дополнительного напряжения, т.е. требуется внешнее питание. Здесь рабочим органом представлена электронная плата с усилителем.
Внутри такого механизма нет дополнительных источников, аккумулирующих энергию, поэтому для работы схемы используется электричество внешней сети и, если напряжения нет, – устройство не разорвет цепь.
Пример работы электронного УЗО, установленного на линии с розеткой, откуда питается микроволновая печь: произошел обрыв нулевой фазы, в дополнение к этому, в этот же период образуется неисправность электропроводки СВЧ и происходит замыкание фазы на корпус, т.е. на нем появляется опасный потенциал.
Если дотронуться до печки, электронный тип защиты не будет задействован, т.к. нет питающей сети. Именно по причине ненадежности в сравнении с электромеханическим аналогом этот прибор получил меньшее распространение.
Классификация #2 — по роду тока утечки
Все модели выпускаемых автоматов безопасности дополнительно разделяют по току нагрузки, проходящего через устройство. Они обрабатывают напряжение заданного формата колебаний.
На корпусе всех приборов и в паспорте прописывается номинальное значение рабочего напряжения. Этот параметр должен соответствовать диапазону номинального тока электротехники.
Тип АС будет активирован при моментальном возникновении переменного напряжения утечки в подконтрольной схеме или же при его волнообразном наращивании. Эти аппараты маркируются надписью «АС» или символьным знаком «
Тип А срабатывает при мгновенном образовании переменного или пульсационного пробойного тока в контролируемой цепи, или при их медленном нарастании.
Такой механизм можно использовать в любых представленных ситуациях. На корпусе автомата нанесена аббревиатура «А» или символ, как на графическом изображении в прямоугольнике
Чаще всего А-тип подключается к схеме, где воспроизводится регулирование нагрузки посредством обрезания верхушки синусоиды, например, корректировка показателей скорости оборотных движений двигателя тиристорным преобразователем.
УЗО подвида В эффективны для воспроизведения реакции в подчиненной электросхеме постоянного, переменного или преобразованного (выпрямленного) тока утечки.
Это дорогостоящее оборудование, предназначенное для объектов промышленной деятельности. В бытовых условиях они не применяются.
Представленные устройства защиты отключения типа А, В и АС рассчитаны на время активизации 0,02-0,03 с.
Классификация #3 — по типу задержки по времени
Эта классификация предполагает различие по двум типам: S и G. Автоматическую защиту типа S можно охарактеризовать реакцией селективного формата. Выдержка по времени срабатывания соответствует диапазону 0,15-0,5 с. Его целесообразно выбирать в случае группового подключения УЗО.
Согласно схеме, в щитке размещено две нагрузочные группы в виде розетки №1 и №2, на которые подключено УЗО типа А, а на вход помещения второй автомат – S.
Если произойдет пробой в одном пучке, вводной прибор активизируется только тогда, когда коллективное устройство не выполнит свою функцию и не отключит дефектный участок.
Селективность активизирования разрыва цепи можно выполнить, используя другой метод – посредством уставок тока утечки. Этот способ получил наибольшее распространение.
Возьмем аналогичную предыдущей схему и видоизменим ее таким образом: групповой автомат выбираем типа АС только уже с уставкой дифтока 0,03 А, а на вводе будет аналогичное устройство только на 0,1 А.
Есть ситуации, когда дифференциальный ток в цепи повреждения превышает номинальные уставки двух приборов защиты. Для первой схемы выборочность не будет нарушена, а во второй – ток отсечки может подать любое из подключенных устройств.
Аппарат форм-фактора G также представлен селективным принципом сработки и обладает выдержкой 0,06-0,08 с. Все описанные выборочные виды рассчитаны на воздействие экстремальных токов – до 15 кА.
Ток ограничения является важным параметром выбора, т.к. именно за счет этого и обеспечивается безопасность.
Например, в помещениях с повышенной влажностью, питание электроприборов осуществляется с подключением в схему устройств отключения с уставкой 0,01 А. Для стандартных бытовых условий – 0,03 А.
Для организации противопожарной безопасности зданий – 0,1-0,3 А. Рекомендуем ознакомиться с советами по выбору противопожарного УЗО и тонкостями его монтажа.
Классификация #4 — по числу полюсов
Ввиду того что автоматическое устройство функционирует по принципу сравнения величин тока, проходящих через него, то количество полюсов у автомата будет идентично количеству токопроводящих линий.
Двухполюсное УЗО обозначается как 2Р. Его включают в однофазную схему для обеспечения защиты человека и предотвращения возможных причин пожара.
Маркировка четырехполюсных УЗО – 4Р. Они рассчитаны на работу в сети с тремя фазами. Также возможен вариант комбинации установки, например, прибор с четырьмя полюсами вводится в двухпроводную сеть.
Однако при этом будет реализован не весь потенциал устройства, что является экономически невыгодным.
Классификация #5 — по способу установки прибора
Поскольку дифференциальные защитные устройства выполняются в различных корпусах, их можно использовать в качестве стационарных или переносных.
Во втором случае аппарат снабжается удлиняющим проводом. Приборы, фиксирующиеся на din-рейке, монтируются в электрощит, что размещается либо в коридоре, либо в квартире.
Также есть варианты исполнения вида УЗО-розетка и УЗО-вилка. И в первом, и во втором случае любой электроприбор, подключенный посредством такого механизма, при поломке не представляет опасности для человека.
Полная расшифровка маркировочных значений
В обязательном порядке на корпусе устройства присутствует название фирмы-разработчика. Далее следует стандартизированная маркировка с обозначением серийного номера.
Для расшифровки аббревиатуры будем использовать такой пример [F][X]00[X]-[XX]:
- [F] – устройство защитного отключения;
- [X] – формат исполнения;
- 00 – цифровые или буквенно-цифровые обозначения серии;
- [X] – количество полюсов: 2 или 4;
- [XX] – характеристики по виду тока утечки: АС, А и В.
Также здесь будут обозначены и номинальные параметры прибора, на которые при выборе необходимо обратить особое внимание.
К максимальным параметрам, на которые рассчитаны устройства, относятся: напряжение Un, ток In, дифференциальное значение тока размыкания цепи IΔn, способность включения и отключения Im, коммутационная способность при замыканиях Icn.
Основные маркировочные значения должны быть расположены таким образом, чтобы оставаться видимыми после установки прибора. Некоторые параметры могут наноситься сбоку или на задней панели, видимые только до монтажа изделия.
Выходы, предназначенные только для подсоединения нулевого провода, обозначаются латинским символом «N». На отключенный режим УЗО указывает символ «О» (окружность), включенный — короткая вертикальная черта «I».
Не на каждое изделие нанесены оптимальные температурные показатели окружающей среды. В тех моделях, где есть символ
— это значит, что диапазон рабочего режима от -25 до + 40 °C, если нет никаких обозначений — имеются в виду стандартные показатели от -5 до +40 °С.
Выводы и полезное видео по теме
Видеоматериал с подробным обзором всех составляющих элементов обзорных механизмов защиты, их предназначения и принципа взаимодействия друг с другом:
Описание всех типов защитных автоматов, а также советы, как правильно делать свой выбор:
Ответ на извечный вопрос, на чем остановить свой выбор – на дифференциальном автомате, или на УЗО + секреты монтажа:
Применение УЗО — выгодное и правильно решение не только со стороны экономии, но, с точки зрения пожарной безопасности, и защиты человека.
Рекомендуется максимально задействовать его потенциал в бытовых условиях, устанавливая на все группы электротехники для обеспечения полной изоляции от воздействия электричества.
У вас остались вопросы по принципу действия или классификации устройств защитного отключения? Или вы хотите дополнить изложенный материал полезными сведениями? Пишите, пожалуйста, свои уточнения в блоке комментариев, задавайте вопросы — эксперты и компетентные посетители нашего сайта постараются максимально развернуто вам ответить.
Что такое УЗО
У многих на слуху слово «УЗО», но далеко не все владеют информацией, что это за прибор, и какие функции он выполняет. Общие принципы работы этого устройства может и должен понимать любой человек.
p, blockquote 1,0,0,0,0 —>
В большинстве жилых помещений раньше УЗО не применялось, и поэтому многие не знают принципы его работы. Электрики могут нам объяснить на своём языке, что УЗО – это механический прибор, функционирующий для автоматического прерывания цепи в случае превышения электрического тока, возникающего при определённых условиях.
p, blockquote 2,0,0,0,0 —>
p, blockquote 3,0,0,0,0 —>
Кратко говоря, на вопрос обывателя, для чего нужно УЗО, можно дать простой ответ: этот прибор нужен для безопасности существования в квартире. Он предотвращает вероятные пожары и короткие замыкания в электропроводке.
p, blockquote 4,0,0,0,0 —>
В современных городах на всём постсоветском пространстве возможны перебои электричества и скачки напряжения в электросетях. Для того чтобы ваши электроприборы защитить от сгорания, и устанавливается выключатель дифференциального тока. В последнее время этот прибор пользуется высоким спросом, так как в сейчас наши дома напичканы всевозможными электрическими приборами.
p, blockquote 5,0,0,0,0 —>
Внимание! УЗО призвано защитить наши дома от пожара и возгорания, которые могут произойти по причине утечки электрического тока.
Как выбрать и установить это устройство, рассмотрим в следующих разделах нашей статьи.
p, blockquote 7,0,1,0,0 —>
Классификация приборов УЗО
Рассмотрим важные характеристики этих устройств. Устройства защитного отключения классифицируются на такие типы по принципу работы:
- Тип АС – используется для защиты бытовых электрических приборов от тока, нарастающего медленно или возникающего скачками. Такой тип УЗО срабатывает при переменном токе.
- Тип A, реагирует на пульсирующий постоянный ток, который может нарастать скачкообразно. Автоматы этого типа чаще всего устанавливают в квартирах и домах для отдельной защиты бытовой техники, такой как посудомоечные и стиральные машины, телевизоры. УЗО типа А более дорогие из-за своей сложности.
- Тип В – используется на производственных предприятиях, для установки в квартирах не используются.
- Тип S и G – эти УЗО являются селективными, то есть срабатывают через несколько секунд утечки. Смысл устанавливать эти приборы имеет тогда, если в линии установлено несколько приборов.
Также УЗО подразделяется на группы по количеству полюсов:
- двухполюсные;
- четырёхполюсные.
Двухполюсные УЗО предназначаются для работы в однофазных электросетях. Они занимают в стандартных электрощитах два места согласно стандарту DIN (0,35 см). Четырёхполюсные УЗО работают в трёхфазных сетях и занимают 4 места по стандарту DIN (0,7 см).
p, blockquote 10,0,0,0,0 —>
По типу конструкции УЗО разделяют на:
Электромеханические приборы срабатывают сразу при утечке тока, независимо от напряжения сети. Для работы этого устройства не требуется внешний источник питания. У них нет электронных компонентов, которые могут повредиться в результате скачков напряжения в сети.
Схема подключения УЗО в квартире
Электрики советуют устанавливать УЗО только на оборудование, требующее соблюдение повышенных норм безопасности, для примера – стиральная машина, бойлер, электрическая плита, СВЧ печь. Освещение в квартире через УЗО подключать не нужно, так как при перегорании обычных ламп будет происходить отключение электричества во всей квартире.
p, blockquote 12,0,0,0,0 —>
Внимание! Самое удобное место для расположения УЗО в квартире – это место рядом с источником питания. Обычно его устанавливают рядом со счётчиком, в электрощите при входе в помещение.
Рассмотрим, по какой схеме можно подключить это устройство в квартиру.
p, blockquote 14,1,0,0,0 —>
Подключение УЗО проводится по двум распространённым схемам — TN-C и TN-C-S:
Самая популярная, состоящая из одного общего проводника, выполняющего роль заземления и одного рабочего нулевого проводника. Эта схема является одной из самых надёжных.
Главные характеристики УЗО
Выделим главные технические характеристики, на которые нужно обращать внимание при выборе УЗО для жилого помещения перед началом ремонта. К ним относятся:
- количество полюсов: двухполюсный и четырёхполюсный УЗО;
- напряжение сети: 220 или 380 В;
- номинальный ток нагрузки сети, он колеблется от 16 до 100 Ампер;
- условный ток короткого замыкания – может варьироваться от 3 до 15 кА. Эта величина показывает надёжность данного УЗО, и его способность к сопротивлению при возникновении замыкания;
- конструкция устройства – электронный либо электромеханический;
- принцип его работы (Ас, А, В, S или G);
- его коммутационная способность.
Коммутационная способность – обозначается Im; являет собой максимальное значение, до которого это устройство будет реагировать. Эта величина должна составлять не менее 500 А.
p, blockquote 17,0,0,0,0 —>
Внимание! При выборе УЗО учитывайте, что лучше приобрести электромеханические приборы, так как они считаются более надёжными и дешёвыми.
Для обычной сети напряжения в 220 Вольт оптимально подойдут обычные двухполюсные приборы. Но для трехфазной сети с напряжением около 380 В следует выбирать уже упомянутые нами четырёхполюсные приборы УЗО.
p, blockquote 19,0,0,0,0 —>
Современные защитные устройства не рекомендуется устанавливать в домах со старой проводкой. В таких помещениях часто происходит утечка тока, что приводит к нестабильности всей сети и существенным скачкам напряжения. В результате УЗО может срабатывать вообще без причин.
p, blockquote 20,0,0,0,0 —>
Обычно в жилых помещениях УЗО устанавливают для защиты утечки тока на кухнях и ванных, так как именно в этих комнатах существует повышенная влажность. Эти места более всего насыщены электрическими приборами, где может образоваться утечка тока.
p, blockquote 21,0,0,1,0 —>
Критерии выбора УЗО
Выше мы рассмотрели, какие типы и виды УЗО бывают, и убедились в необходимости их использования. На вопрос, какое УЗО выбрать для вашего дома и как подобрать этот действительно нужный прибор, лучше помогут ответить специалисты. При строительстве нового дома либо при капитальном ремонте квартиры нужно разработать проект всего электроснабжения помещения. Во время процесса ремонта возникает много технических нюансов, с ними под силу справиться лишь опытные инженеры-электрики. Именно они помогут вам правильно выбрать подходящее устройство защитного отключения для вашего дома.
p, blockquote 22,0,0,0,0 —>
Если в вашей квартире не установлено реле напряжения, то вы можете быть подвержены скачкам напряжения сети. В розетке вместо 220 Вольт может резко появиться 300 Вольт. Такие перепады напряжения очень опасны для электронного УЗО. Ведь из-за таких скачков может выйти из рабочего строя его электронная плата. Вы можете и не знать, что внутреннее устройство вышло из строя. Поэтому особо рекомендуется выполнять периодическую проверку работоспособности УЗО. Для этого существует функция «Тест» на корпусе устройства, лучше это делать раз в месяц.
p, blockquote 23,0,0,0,0 —>
Также не мешает обратить внимание на выбор производителя УЗО. Рассмотрим лучшие европейские фирмы производители данных приборов:
- ABB;
- Legrand;
- Siemens;
- Schneider electric;
- Moeller;
- AEG.
Но уже существует вполне приличная альтернатива среди отечественных производителей:
- DEKraft;
- КЭАЗ;
- ИЕК;
- Контактор.
Исходя из этого рейтинга, вы можете сами изучить отзывы на различных сайтах, чтобы определиться с производителем автоматического автомата для дома.
p, blockquote 26,0,0,0,0 —>
Также выбор зависит, куда вы будете устанавливать данное устройство – в частный дом или квартиру. Напряжение, протяжённость и количество подключённой бытовой техники, требует особого внимания при подключении УЗО.
p, blockquote 27,0,0,0,0 —> p, blockquote 28,0,0,0,1 —>
Важно! УЗО защитит электрическую цепь только от утечки тока, а от токов перегрузки сети и короткого замыкания – не защитит. Поэтому вместе с УЗО следует установить автоматический выключатель.
Что такое УЗО в электрике
Фраза «устройство защитного отключения» знакома многим, но не каждый всегда способен сразу ответить, что такое УЗО в электрике, для чего именно оно предназначено и каков принцип работы. Во многих электрических сетях домов и квартир этот элемент просто не используется. Но в определенных ситуациях его применение необходимо — например, противопожарное УЗО спасает от внезапных возгораний при выходе тока сети за установленные пределы.
Что такое УЗО
Технически устройство отключения — механический узел, назначение которого — автоматически прервать электрическую цепь при появлении в ней заданного тока дисбаланса. Такие приборы применяются профессионалами уже давно и выпускаются во множестве моделей: электрики хорошо знакомы и с их типами, и с устройством, и с принципами работы. Но при монтаже домашних цепей хозяева жилья и нанятые ими мастера нередко не до конца понимают, для чего нужно УЗО, и пренебрегают его установкой в схему, лишая сеть мощной защиты.
Особенно важна установка УЗО в цепях питания влажных помещений — в ванной, сауне, бане и тому подобное. Установленные там розетки и электропотребители подвергаются повышенному риску, поэтому защита сети ванной комнаты строго обязательна.
Механизм защищает от:
- возгорания из-за проблем с электропитанием;
- поражения человека электричеством из поврежденной цепи.
Одна из ключевых инженерных задач электрики — защитить людей от ударов током. Ее решение потребовало значительного времени и технических изысканий. Ведь даже если обычные автоматические выключатели отлично контролируют ток нагрузки, коснувшегося проводящей детали или кабеля под высоким напряжением человека от опасности они не сберегут. Также эти приборы не способны своевременно реагировать на связанные с нарушением целостности изоляции кабельных систем токи утечки и эффективно защитить от возникающих по данной причине пожаров.
Ситуация улучшилась после разработки УЗО. Они следят за дифференциальным током и разъединяют цепь после достижения им некоторого установленного значения. Эти аппараты получили имя УЗО-Д (дифференциальные). Во времена Советского Союза УЗО-Д выпускался собственной промышленностью страны, на Гомельском заводе электроаппаратов. В наше время на рынке присутствуют как импортные образцы, так и российского производства.
Существуют также дифференциальные автоматы, объединяющие УЗО и привычный автоматический выключатель. Они весьма популярны для монтажа в домашних условиях.
Где купить
Как это работает
Принцип работы УЗО в однофазной сети прост. Прибор фиксирует идущие на «землю» электрические токи утечек и выключает цепь. Детекция выполняется по разнице видов токов:
- покидающей УЗО энергии;
- возвращающегося в систему электричества.
В исправной электросети эти токи одинаковы по силе, но направленность должна быть противоположна. Если по некоторой причине возникает утечка (пробитая изоляция, касание провода и прочие ситуации), часть электроэнергии пойдет по новому «каналу» на «землю». Идущий на устройство защитного отключения электрический ток станет меньше исходящего. Аналогичное случится после попадания под электрическое напряжение некоторой детали — например, корпуса или иных проводящих частей.
Разность показаний по току фиксируется трансформаторным узлом с кольцевым сердечником. Первичная обмотка (нейтраль и фаза) размещены внутри. Вторичная обмотка соединяется непосредственно с размыкающим электроцепь исполнительным узлом. Контур сработает и без присутствия человека как источника сбоя, обнаружит утечку и снимет питание с поврежденной линии.
Выше описан принцип функционирования двухфазного УЗО-Д. Существуют также трехфазные защитные устройства: они обнаруживают утечки и дисбаланс распределения нагрузок. Это более продвинутые приборы, обеспечивающие дополнительный уровень защиты.
Пример работы УЗО
Приведем небольшой пример типичного УЗО-Д. Дано:
- двухпроводная цепь электроснабжения на 220 В, без заземления;
- в качестве потребителя энергии — стиральная машина;
- встроенное в цепь устройство выключения.
Штатно УЗО пропускает электроэнергию напрямую и без препятствий. Входящий и поступающий токи имеют равное значение. При появлении, допустим, неисправности электродвигателя, напряжение окажется подано на корпус машинки. Коснувшись его, ничего не подозревающий человек окажется под мощным ударом электричеством.
Возникает ток утечки и разбалансировка: часть энергии утекает через тело попавшего под удар. В УЗО возвращается меньше электроэнергии, чем его покинуло, прибор разрывает цепь.
Существуют как простые механические устройства защиты, так и модели с полупроводниковыми размыкателями контактов. Есть и версии с более сложной встроенной логикой. Но электронные дороже и нуждаются в дополнительном питании для поддержания работы схем.
Классификация УЗО
Рассмотрим, какие бывают защитные устройства в соответствии с ГОСТами.
По способу действия они делятся на:
- УЗО со вспомогательным источником электропитания;
- без дополнительного источника;
- с автоматическим включением после восстановления поступления питания от источника;
- без автоматического включения;
- с выключением после обнаружения опасной ситуации отказа источника;
- без такого автоматического выключения.
По типу установки:
- стационарные УЗО, монтирующиеся на стандартную постоянную электропроводку;
- переносные — монтируются на гибкие кабели и удлинители.
По количеству полюсов:
- однополюсные двухпроводные УЗО;
- устройства с двумя полюсами;
- трехпроводные двухполюсные модели;
- трехполюсные защитные системы;
- четырехпроводные трехполюсные модели;
- четырехполюсные УЗО.
Выделяют классификацию по типу защиты от появления сверхтоков на полюсах и перегрузок:
- без предохранения от сверхтока и с таковой;
- без встроенной системы защиты от перегрузки;
- с защитой от коротких замыканий цепи (КЗ).
По возможностям настройки значения ДТ отключения:
- регулируемые — с дискретной подстройкой;
- нерегулируемые УЗО.
По устойчивости к импульсным напряжениям:
- с выключением прибора после появления импульсного тока;
- стойкие к возникновению импульсного напряжения.
Еще одна важная характеристика — контроль постоянной компоненты дифференциального тока (ДТ). Существуют несколько разновидностей УЗО:
- АС. Они отключаются при возникновении или постепенном увеличении синусоидальных ДТ;
- А. Эти модели отключаются от синусоидальных дифференциальных токов и пульсирующих постоянных. Бывают разновидности с выключением от пульсирующих с уровнем до 0.006А и контролированием угла смещения фаз;
- B. Аналогично А они размыкают цепь при синусоидальных переменных и постоянных ДТ — включая модуляции потока до 0.006 А. Кроме того, тип B умеет выключаться от постоянных ДТ с выпрямителем.
Рассмотренные типы и признаки классификации определяют выбор УЗО в конкретной ситуации, способ и место установки, и прочие важные детали проектирования электросети. Помимо приведенных выше, имеются и некоторые общие характеристики, приведенные в таблице:
Название характеристики УЗО | Возможные значения по паспорту |
---|---|
Напряжение в сети, В | 100–440 |
Номинальный ток работы, А | 6–200 |
Номинальный ДТ отключения, А | 0.006–20 |
Номинальный неотключающий ДТ прибора, А | 0.5 |
Предельный неотключающий ДТ с искаженной симметрией фаз, А | 6 |
УЗО должно срабатывать быстро. Время устанавливается ГОСТами (в частности, ГОСТ Р 50807-95) и вычисляется для различных моделей, работающих с некоторыми номинальными отключающими токами. Например, для прибора с ДТ отключения 0.03 А время срабатывания должно составить 0.5 секунды. Если пороговое значение превышено вдвое, таймаут выключения — 0.2 секунды, а при превышении в восемь раз УЗО-Д разомкнет цепь за 0.04 с.
Как устроено УЗО
Выделяют два вида приборов:
- электромеханические;
- электронные модели УЗО.
Электромеханические
Эти устройства состоят из нескольких частей:
- трансформатор электрического тока нулевой последовательности. Он следит за утечками и передает энергию на вторичную обмотку трансформатора;
- магнитоэлектрический элемент, исполняющий функции порогового;
- реле, запускающееся при срабатывании магнитоэлектрической «защелки».
Все механические части должны быть весьма высокоточными, благодаря чему велика и стоимость. Но она компенсируется надежностью и возможностью работать без дополнительного питания, обнаруживая утечки при любом значении напряжения. Фактор независимости крайне важен: механическое УЗО выявит утечку и включит реле в 100 процентах случаев. У электронного этого процента меньше, поскольку при уровне общего напряжения ниже некоторого порога схема окажется неработоспособной. Поэтому именно электромеханические модели всемирно признаны эталоном и обязательны к использованию, особенно на критических объектах.
Электронные УЗО
Их стоимость иногда на порядок ниже классических. Но есть и указанный выше недостаток — не стопроцентная гарантия срабатывания. Устройство подобных систем защиты похоже на таковое у электромеханических. Но вместо чувствительного элемента установлен логический блок сравнения — стабилитрон, компаратор. Работоспособность прибора обеспечивает фильтр и выпрямитель.
Также требуется усилитель сигнала, поскольку входящий в состав трансформатор относится к понижающим. К сожалению, усилитель модулирует не только «полезную» нагрузку, но и помехи, что также снижает надежность. Но для защиты обычного жилого помещения электронного УЗО в немалом числе случаев бывает достаточно. Выбирать следует на основании деталей воплощаемого электромонтажного проекта.
Проверка срабатывания УЗО
Проверка УЗО на правильное срабатывание обычно выполняется при помощи специальной тестовой кнопки — она расположена на корпусе почти каждого прибора этого типа.
Существует также способ, как проверить УЗО батарейкой: к одному из полюсов следует подключить провод от 10 см, взять пальчиковую батарейку и соединить провода с ее полюсами (второй провод УЗО, как правило, присутствует с завода). При касании жилами батарейки защита должна сработать.
Стандарты
Как упоминалось выше, требования к УЗО приведены в различных ГОСТах. Действие пакета относящейся к УЗО-Д документации охватывает используемые в защите от поражения током и негативных последствий утечки приборы переменного тока с напряжениями до 440 В и силой до 200 А. Среди этих документов:
- ГОСТ Р 50807-95 — классифицирует, приводит характеристики УЗО и содержит проверочные мероприятия и методики;
- ГОСТ Р 30331.3 — определяет правила применения.
Стандарты аналогичны международно принятым и несут всю необходимую информацию. Отметим, что ГОСТ Р 50807-95 относит к УЗО-Д только механические электрокоммутационные приборы/комплексы.
Выбор УЗО
Когда принципиальный вопрос о наличии защиты решен, следует, понять, какое УЗО поставить в частном доме или городской квартире. В подборе модели следует ориентироваться на подведенную к жилью мощность, количество потребителей, их отдельную и совокупную мощность, тип кабеля на вводе и на внутренней разводке. К примеру, для условного объекта с мощностью потребителя в 1850 Вт и внутренней разводкой проводами 3×2.5 кв. мм длиной 8 метров на основании калькуляций подбираем и устанавливаем двухполюсное электромеханическое УЗО типа А с током КЗ 6000 А и дифференциальным отключающим 10 А. Под такие характеристики, например, подходит стиральная машина в квартире.
При подборе системы защиты следует рассчитать ее параметры. Расчет УЗО по мощности делается по специальным формулам. Для помощи не знающим, как подобрать УЗО и автомат по мощности, существуют различные таблицы соответствий и совместимости.
В целом для расчета целевого тока утечки надо руководствоваться формулой:
- IΔ= IΔэп + IΔсети =0.4 Iрасч+0.01Lпровода, где:
- IΔэп — указанный в миллиамперах ток утечек приемника энергии;
- IΔсети — сетевой ток утечки, также в мА;
- Iрасч — расчетный ток нагрузки в рассматриваемой электрической цепи (в амперах);
- Lпровода — общая длина проводника фазы в метрах.
IΔ в рассматриваемом примере равен 3.45 мА.
Номинальный ДТ отключения должен быть минимум в три раза выше IΔ!
Таким образом, окончательная формула, как выбрать УЗО по мощности:
- IΔn > = 3 IΔ.
- 3 IΔ=3×3.45=10.35 мА
Приведенный выше расчет номинала выполнен именно по этой методике.
Заключение
УЗО — важный элемент электрической сети, поэтому пренебрегать им не стоит ни в доме, ни в квартире, ни в офисе или на предприятии. Небольшая и относительно недорогая деталь способна уберечь людей от поражения током, а имущество — от возгораний и других неприятных последствий электрических неисправностей.
Идеальным вариантом станет электромеханическое УЗО. Но говоря, как выбрать УЗО для квартиры, отметим в ней можно обойтись и более дешевым электронным. В любом проекте следует тщательно подсчитать все параметры оснащаемой УЗО электросети, чтобы не ошибиться с выбором и поставить подходящий по характеристикам прибор защиты.
Как правильно подобрать УЗО:
- определиться с объектом — будет ли это защищаться квартира или частный дом;
- подсчитать количество потребителей и их мощность, узнать, сколько и как подается на общий ввод;
- также уточнить их конфигурацию (для отдельных групп можно использовать выделенную защиту), а также конфигурацию самой сети;
- учесть параметры кабелей на вводе и во внутренней разводке, общую длину проводки;
- узнать необходимый ток отключения (как рассчитать эту характеристику, указано выше);
- также надо выяснить, понадобится ли защита от импульсов и прямой компоненты, и прочие дополнительные возможности.
Установку подобранного УЗО можно выполнить и самостоятельно, но при отсутствии опыта электромонтажных работ рекомендуется обратиться к специалистам.
Мифы об УЗО. Взгляд электрика
Широкое распространение УЗО в нашей стране началось в конце прошлого века. Прошло почти 25 лет, но до сих пор вокруг этого устройства ходит множество легенд, суеверий и мифов. Одни говорят, что УЗО — чуть ли не панацея, и с его установкой можно расслабиться и не думать об электробезопасности — УЗО обо всем позаботится. Оппоненты доказывают, что УЗО — это сплошная головная боль, оно постоянно выбивает не понятно от чего, и ставить его — только трепать нервы.
На самом деле истина где-то посередине. Как любое устройство, УЗО требует грамотного подхода к проектированию энергосистемы и к качеству монтажа. Если у вас электричество утекает неизвестно куда, а изоляцию погрызли мыши — никакое УЗО уже не поможет. Золотые слова сказаны по этому поводу в «СП 256.1325800.2016 Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа» (п. А. 1.7): «(…) Решение об установке УДТ (для объектов действующего жилого фонда) должно приниматься в каждом конкретном случае после получения объективных данных о состоянии электропроводок и приведения оборудования в исправное состояние».
О чем речь
Статья — для подготовленных читателей. Но прежде, чем перейти к разбору конкретных мифов, давайте немного окунемся в нормативную документацию и терминологию, чтобы понимать, о чем речь.
УЗО — это устройство защитного отключения. Если включить логику и знание русского языка, то под это определение подпадает любое устройство, которое отключает что-либо в целях защиты. Например, можно ли назвать устройством защитного отключения оптический барьер, автоматически отключающий конвейер, когда на него попадает человек? А кнопку типа «красный грибок», при помощи которой можно остановить тот же конвейер вручную? А клапан, отключающий подачу воды в квартиру при обнаружении протечки, является устройством защитного отключения?
Таблица 1. Какие бывают автоматические выключатели. Названия автоматических устройств в электрощитках
Ближе к теме. Автоматический выключатель, который есть в каждом электрощитке, тоже является устройством защитного отключения — он отключает линию, когда в ней появляется сверхток (происходит перегрузка или КЗ). В целях защиты электропроводки от перегрева и, как следствие, пожара.
Что же такое УЗО в нашем случае? Тут нам поможет нормативная документация. А именно — ГОСТ IEC 61008-1-2020 «Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков», по которому сейчас выпускаются все УЗО. Как думаете, сколько раз там встречается аббревиатура «УЗО»? Ни разу, если не считать двух отсылок к старым российским ГОСТам.
Я веду к тому, что правильное название устройства, которое мы рассматриваем, — ВДТ (выключатель дифференциального тока). Почему с момента появления этого устройства прижилось название «УЗО», ходит несколько легенд. Но до сих пор и производители, и электрики не очень любят название «ВДТ», хотя оно единственно правильное.
Не всякое УЗО является ВДТ. Но любое ВДТ — это УЗО.
В статье пишем «УЗО» — подразумеваем «ВДТ». Если объективно смотреть на вещи, то термин «УЗО» вполне легитимен, он рассматривается в действующем ГОСТ IEC/TR 60755-2017.
Смотрим на картину шире. Существуют ВДТ со встроенной защитой от сверхтоков (ГОСТ IEC 61009-1-2020). В народе их называют дифференциальными автоматами (дифавтоматами), а в ГОСТ они названы АВДТ. Чтобы распутать путаницу, предлагаю таблицу 1.
ВДТ (УЗО) и АВДТ (дифавтомат) имеют одно общее название — УДТ (устройства дифференциального тока).
Главными документами по применению УЗО по сей день остаются СП256, о котором я говорил выше, и ПУЭ-7. Они дают ответы на большинство вопросов. Для изучения темы безопасности также рекомендую ГОСТ 30331.1-2013 и ГОСТ 50571.4.41-2022.
Основная функция УЗО
УЗО разрабатывалось прежде всего для защиты человека от поражения электрическим током. Это является его основным предназначением. Когда напряжение появляется там, где его не должно быть (например, на заземленном корпусе электроприбора), АВ и УЗО должно обесточить опасную электроустановку. Таким образом обеспечивается защита от косвенного прикосновения. Когда ток замыкания низкий и АВ сработать не может, УЗО — единственное средство, которое оградит человека от удара опасным напряжением.
Но стоит помнить, что УЗО — не панацея. Если при косвенном прикосновении УЗО — на переднем фронте защиты, то основная защита от прямого прикосновения — изоляция и конструктивная недоступность. Но и здесь, если что-то пойдет не так, УЗО перехватит инициативу и спасет ситуацию. Классический пример — если ребенок сунет гвоздь в розетку, только УЗО поможет ему обойтись лишь легким испугом и нагоняем от родителей.
После общих вопросов перейдем к разбору пикантных подробностей.
МИФ №1:
УЗО не срабатывает при сверхтоке
Срабатывает.
Определение сверхтока — проще не придумать: это любой ток выше номинального. УЗО не име-ет защиты от сверхтока и не должно отключаться при коротком замыкании. Защищать УЗО должен автоматический выключатель, как предписывают инструкции производителей, а также ПУЭ-7 (п. 7.1.76). Но «не должно отключаться» не означает «не может отключаться».
ВАЖНО: в этом подразделе я не веду речь о дифференциальном токе. Для простоты предполагаем, что его нет: I = 0.
Сейчас я покажу, что срабатывание УЗО от сверхтока — вполне нормально и легально! В ГОСТ 61008-1-2020 (п. 3.2.4) есть параметр — предельное (минимальное) значение тока неотключения. Обычно он равен 6 In.
В ВДТ, как и АВДТ, есть два номинальных тока — отключающий дифференциальный I n и просто номинальный ток In.
Этот параметр разрешает срабатывать ВДТ при отсутствии дифференциального тока (I = 0 мА). Например, для УЗО с номинальным током In = 40 А будет нормальной ситуация, когда при КЗ фазы на нейтраль отключится не только защитный АВ, но и само УЗО. Условие для этого требуется только одно — сверхток должен быть более 40х6 = 240 А.
Ситуация, когда возможно такое явление, показана на схеме 1.
Схема 1. Короткое замыкание (сверхток) на нейтраль на выходе УЗО
В чем же причина такого явления? Данное допущение — это послабление производителям ВДТ, которым нелегко сделать идеальный дифференциальный трансформатор. Неидеальность означает, что при наличии какого-либо тока через полюса УЗО и нулевом дифференциальном токе напряжение на выходе дифференциального трансформа-тора не равно нулю. И чем больше ток через УЗО, тем больше это напряжение рассогласования.
Повторяю: УЗО от сверхтока сработать МОЖЕТ, но совсем НЕ ДОЛЖНО. Если оно сработало, это не говорит о его низком качестве. Это говорит только о том, что оно полностью соответствует ГОСТу.
МИФ №2.
УЗО не должно защищать от сверхтока
Должно.
Думаете, я сам себе противоречу? Отнюдь! Сейчас я докажу, что УЗО не только МОЖЕТ, но и ДОЛЖНО срабатывать от сверхтока. Парадокс? Сверхток сверхтоку рознь — скажу я и начну издалека.
Не поленюсь повторить: сверхток — это любой ток, превышающий номинальный. Это определение дано, в частности, в ГОСТ 60898-1-2020 (п. 3.2.1) на АВ и в ГОСТ IEC 61009-1-2020 (п. 3.4.2) на АВДТ. Помните, я говорил в предыдущем пункте, что у ВДТ есть два номинальных тока? Но если там речь шла о номинальном токе In, то тут я говорю о номинальном отключающем дифференциальном токе I n.
Если мыслить логически, можно ли назвать сверхтоком любой ток, превышающий номинальный отключающий дифференциальный ток? Да. Что и требовалось доказать.
Из этого следует, что ВДТ «без встроенной защиты от сверхтоков» не только может, но и должен защищать от сверхтоков. Но, повторюсь, есть пикантная подробность — при этом сверхток протекает не с фазного проводника на нейтральный, а с фазного на землю (или защитный заземляющий проводник, электрически связанный с землей), как это показано на схеме 2.
Такой сверхток можно назвать дифференциальным. Каким может быть его значение? Пример. Если «обычный» сверхток для ВДТ с In = 10 А и I n = 10 мА равен любому току больше 10 А, то дифференциальный сверхток — это любой ток на заземляющий проводник больше 10 мА, вплоть до тока КЗ. Кстати, ток может «утекать» не только с фазного полюса УЗО, но и с нейтрального.
Схема 2. Короткое замыкание (сверхток) на землю на выходе УЗО
МИФ №3.
УЗО должно срабатывать от утечки
Не должно.
УЗО можно представить, как математическую функцию, вычисляющую векторную сумму токов через его полюса. Проще говоря, УЗО сравнивает ток по фазе (или фазам, если речь про «трехфазное» УЗО) и по нейтрали. Если разница между этими токами превышает определенный предел, УЗО выключается. Эта разница называется дифференциальным током I , а номинальный порог отключения — номинальным отключающим дифференциальным током.
Так что с утечкой? Главное, что надо знать, — ток утечки есть всегда, и если он присутствует — это нормально. Более того, не существует ситуации, когда утечки нет. Может быть, только в идеальном мире, где сопротивление изоляции и всех предметов, не предназначенных для проведения тока, равно бесконечности.
Официально об этом сказано в ГОСТ IEC 61008-1-2020 (п. 3.1.2): ток утечки — это «ток, который протекает в землю или на сторонние проводящие части в электрически неповрежденной цепи».
Ток утечки есть у любой части электроустановки — у кабелей и электроприборов. Чтобы понять уровень этого тока, можно воспользоваться методикой из ПУЭ-7 (п. 7.1.83): «(. ) ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети — из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника».
Есть и таблицы допустимых токов утечки для бытовых электроприборов, но суть не в этом. Суть в том, что наличие утечки — это нормально. И когда говорят, что «УЗО сработало от утечки», то есть три варианта интерпретации этих слов:
- УЗО неисправно.
- УЗО выбрано неправильно по параметру I n. Например, на групповую линию длиной 50 м, к которой подключена стиральная машина и бойлер, установлено УЗО с I n = 10 мА.
- Спикер не понимает, о чем говорит, и путает ток утечки с током замыкания на землю.
Ток замыкания на землю — тот ток, от которого должно срабатывать УЗО. Что это за ток такой? Это (ГОСТ IEC 61008-1-2020, п. 3.1.2): «Ток, проходящий в землю через место замыкания при повреждении изоляции». Иначе говоря, токи утечки и замыкания на землю отличаются тем, что первый есть всегда, а второй — только в случае какой-либо неисправности («earth fault current»).
Не нужно думать, что замыкание на землю — это обязательно сноп искр. Ток замыкания на землю может иметь значение несколько миллиампер. Максимальное значение тока замыкания на землю может составлять несколько килоампер и быть равным току короткого замыкания в данной точке цепи.
Дифференциальный ток имеет две составляющие — ток утечки и ток замыкания на землю. Именно от дифференциального тока срабатывает УЗО.
Если сказать более развернуто, то УЗО должно сработать, когда дифференциальный ток I будет равен или превысит номинальный отключающий дифференциальный ток I n. Но и тут есть тонкость. УЗО МОЖЕТ сработать, когда дифференциальный ток выше номинального неотключающего дифференциального тока I n0, который равен половине отключающего (схема 3).
Пример для понимания. Линия, на которой работает бойлер, имеет ток утечки 10 мА. На линии установлен УЗО с I n = 30 мА. Можно мыться пару лет, пока у ТЭНа бойлера не ухудшится изо-ляция настолько, что появится достаточный ток замыкания на землю, и дифференциальный ток станет выше 15 мА. Тогда возможны отключения УЗО (их почему-то называют «ложными», хотя УЗО послушно выполняет свою функцию). А когда ток замыкания повысится до 15 мА и дифференциальный ток станет равным 30 мА и больше, деваться некуда — придется менять ТЭН.
Схема 3. Дифференциальный ток, состоящий из двух составляющих, есть всегда
Вопрос на засыпку — будет ли работать УЗО, если нет заземления? Однозначно да. Чтобы УЗО сработало, нужно не заземление. Нужен дифференциальный ток достаточного уровня. А для этого должен появиться ток замыкания на землю. Через что он пойдет — через заземление или через человека, плескающегося под душем, — для УЗО все равно. А вот для человека не все равно. Поэтому заземление должно быть обязательно.
Подытоживая, скажу: правильно говорить не «УЗО сработало от утечки», а «УЗО сработало от высокого дифференциального тока». Хотя, если под утечкой подразумевать утечку воды в ванной, из-за которой ухудшилась изоляция и появился ток замыкания на землю, то все верно.
МИФ №4.
УЗО не работает при обрыве нуля
Работает.
Весь вопрос — какое УЗО и при каком обрыве. Все УЗО разделяются на два подвида: независящие от наличия напряжения сети (электромеханические УЗО) и зависящие от наличия питания (электронные УЗО).
Электромеханические, как следует из названия, не требуют для своей работы питания. Но это уточняется не для того, чтобы намекнуть, что им не нужны батарейки или что они экономят электроэнергию. Конструкция таких УЗО построена на чувствительном дифференциальном трансформаторе, выходная обмотка которого может выдавать напряжение, достаточное для корректной работы УЗО. Для срабатывания электромеханики нужен только дифференциальный ток. А электронные УЗО для своей работы требуют наличия электропитания — без него они могут быть выключены только вручную.
Обрыв нуля тоже бывает двух подвидов:
- Обрыв «однофазного» нуля в сети 220 (230) В. Это может произойти на вводе в квартиру или частный дом с однофазным питанием. На всей электропроводке и нагрузке, в том числе на нейтральных проводниках после места обрыва, будет присутствовать фазное напряжение.
- Если обрывается «трехфазный» ноль (например, в подвале многоквартирного дома), это может быть опасно тем, что напряжение вместо положенных 220 (230) В может «гулять» в пределах 50…350 В. Этот случай в статье не рассматриваем, скажу лишь, что реле напряжения обязательно должно быть в каждой квартире.
Что же делать? Любая авария с домашней электропроводкой чревата тем, что домашний электрик, думая, что «электричество кончилось», захочет сам все починить. И может произойти прямое или косвенное прикосновение, которое в обычной ситуации купируется посредством выключения УЗО. Но если оборвана нейтраль однофазного питания квартиры перед электронным УЗО, то от последствий прикосновения домашнего мастера спасет только сухой пол и везение.
Коротко: «однофазное» УЗО выполняет свои защитные функции только при обрыве нуля в однофазной сети и только если это УЗО, независимое от напряжения питания (электромеханическое) — см. схему 4.
Еще несколько фактов по теме.
Схема 4. Схема обрыва нуля в однофазной сети
При прикосновении к нулевому проводнику или замыкании его на землю УЗО может сработать. Разумеется, если на N по отношению к земле будет какой-то потенциал, а дифференциальный ток будет не менее номинального отключающего дифференциального тока I n.
Электронное УЗО не работает при обрыве на входе не только нуля, но и фазы. Надежная механика и в этом случае отработает как надо.
Что точно не будет работать при любом обрыве и любом типе УЗО — кнопка «Тест». Ведь эта кнопка формирует цепь, в которой протекает тестовый дифференциальный ток. А нет напряжения — нет тока.
Вы не забываете не реже 1 раза в 3 месяца проверять УЗО кнопкой «Тест»?
Напоследок — хорошая новость. Электронные УЗО сейчас практически не выпускаются, а в некоторых странах они уже запрещены. Правда, до сих пор очень распространены АВДТ (дифавтоматы) на электронном принципе действия. Поэтому лучшее решение с точки зрения безопасности и функциональности — на каждую групповую цепь (например, группу розеток) ставить связку «электромеханическое УЗО + автоматический выключатель».
Если хотите немного сэкономить на деньгах и удобстве, на одно УЗО можно подключить несколько групповых цепей. Разумеется, каждую — через свой автомат.
МИФ №5.
УЗО защищает от пожара
Это не миф, но в этом вопросе много суеверий.
Противопожарным называют УЗО, которое ставят на вводе в электрощите. Это название — жаргонное, или простонародное, ни в одном документе его не встретить. Отличительная особенность противопожарного УЗО — его номинальный отключающий дифференциальный ток равен 100 или 300 мА.
Почему же оно противопожарное? Разве УЗО с током 10 или 30 мА от пожара не защитит? А автоматический выключатель разве не предотвратит пожар, отключив электроприбор или удлинитель, в котором произошло короткое замыкание?
Дело в том, что противопожарность для такого УЗО — пожалуй, единственное его предназначение. Такое УЗО не сможет выполнить свое главное предназначение и не защитит человека от смертельного удара.
Как происходит защита от пожара? Пожар в электропроводке часто возникает, когда происходит замыкание на землю. При этом в результате протекания тока замыкания может выделяться большое количество тепла, искры и пламя, которые и могут привести к пожару. Особенно это опасно, когда электрические кабели проложены по сгораемым поверхностям — дереву, обоям и т. п.
Замыкание на заземленные предметы или защитный проводник может произойти в результате повреждения изоляции — например, из-за ударов, сдавливаний кабеля, зубов животных и т. п.
УЗО и АВДТ, установленные на групповые цепи, более универсальны и функциональны, в том числе в плане противопожарности. Если вы хотите на вводе поставить противопожарное УЗО, важно, чтобы соблюдались условия селективности по току и времени. Читайте об этом в ПУЭ-7 (п. 7.1.73) и СП 256 (п. А. 4.2).
ВАЖНО! Если после противопожарного УЗО хотя бы одна групповая цепь не имеет своего группового УЗО, то рано или поздно это приведет к потере нервных клеток — если противопожарное УЗО сработает, оно обесточит все.
По большому счету, в разветвленной электросети дома главные защитные устройства — групповые автоматы и УДТ (УЗО или АВДТ). Если есть острое желание поставить противопожарное УЗО, оно обязательно должно быть селективным. Устанавливать его в одном щите с групповыми устройствами смысла нет — там ему защищать нечего. Противопожарное УЗО должно стоять в этажном щитке, если это квартира, или в щите учета на улице, если это частный дом. Так оно будет защищать вводной кабель при повреждении его изоляции.
Есть и другое действие противопожарного УЗО — если, не дай Бог, в подъезде или щите учета случится пожар (или затопление с землетрясением), в кабеле ухудшится изоляция и квартира или дом будут полностью обесточены. Что, несомненно, повышает безопасность при форс-мажорных обстоятельствах.
Выводы
УЗО — несомненно, очень полезное устройство, которое должно быть в каждом электрощитке. Хочу пожелать вам, чтобы оно срабатывало как можно реже. Но чтобы каждое срабатывание предотвращало развитие аварийной ситуации и сохраняло вашу жизнь и здоровье.