Какой мощности узо установить дома. Выбираем узо по характеристикам различных видов устройств

Согласно ПУЭ, жилые объекты обязательно следует подключать к сети электроснабжения через устройство защитного отключения (УЗО). Любой электрик скажет вам, что этот прибор нужно выбирать очень тщательно. Как именно это делать и почему это так важно - об этом мы сейчас и поговорим.

Почему УЗО должно быть качественным и надёжным?

Разновидности УЗО

Предъявляемые к УЗО высокие требования покажутся вполне обоснованными, если разобраться с назначением данного прибора. Функция у него только одна: отключать электроснабжение при наличии утечки тока определённой (пороговой) величины. Утечка тока чревата вовсе не безобидным экономическим ущербом, как может показаться на первый взгляд, а гораздо более серьёзными последствиями - она всегда свидетельствует о том, что имеет место одна из следующих ситуаций:

поражён электротоком человек либо животное;
из-за повреждения изоляции появился контакт между токоведущим элементом и какой-нибудь заземлённой металлической конструкцией, который может привести к возгоранию;
оказался под напряжением заземлённый корпус какого-либо прибора или оборудования, вследствие чего прикоснувшийся к нему пользователь рискует получить удар током.

Таким образом, от того, сработает ли УЗО в нужный момент, зависит ни много ни мало жизнь пользователя. Поэтому экономить на качестве этого устройства ни в коем случае не следует.

Что необходимо знать об УЗО

Главным элементом УЗО является дифференциальный трансформатор, состоящий из трёх катушек. Первая включается в фазу, вторая - в нулевой проводник. При этом протекающие по этим катушкам токи генерируют магнитные поля с противоположно направленными силовыми линиями.

Если токи в фазовом и нулевом проводниках будут равны, то геометрическая сумма силовых линий полей окажется равной нулю, то есть они попросту уничтожат друг друга. Если же токи будут отличаться, то в приборе сформируется остаточное поле, которое возбудит ток в 3-й катушке, а он в свою очередь заставит сработать отключающее реле.

Примечание. Ток, заставляющий сработать УЗО, называется дифференциальным током, соответственно, УЗО ещё называют выключателем дифференциального тока.

Таким образом, если говорить доступным языком, УЗО сравнивает токи на входе и выходе подключённой к нему цепи и если «дебет с кредитом не сходится», блокирует подачу электричества. Из этого можно сделать два важных вывода:

УЗО не защищает ни от сверхтоков (короткое замыкание), ни от перегрузки, так как в таких ситуациях токи на входе и выходе цепи остаются равными (утечка отсутствует). Таким образом, данный прибор нельзя рассматривать как альтернативу предохранителю или автоматическому выключателю - как минимум одно из этих устройств в обязательном порядке должно быть установлено на вводе в квартиру или дом. Вместо отдельных УЗО и автоматического выключателя можно применить так называемый дифференциальный автомат, в котором оба эти устройства совмещены.
УЗО не отключится, если человек коснётся одновременно токоведущего элемента и нулевого провода. В данном случае будет иметь место поражение электротоком, но утечки не будет - весь ток останется в цепи.

Поэтому даже при наличии УЗО нельзя терять бдительности: токоведущие части должны быть защищены кожухами, потенциально опасные места нужно ограждать и обозначать предупреждающими символами и надписями.

Характеристики устройств

Самой главной характеристикой УЗО является уставка дифференциального тока, то есть минимальная величина тока утечки, при которой прибор разъединит цепь. Чаще всего она отображается в миллиамперах (мА) и может составлять 6, 10, 30, 100, 300 и 500 мА. Этот параметр ещё называют чувствительностью УЗО: чем он ниже, тем более чувствительным является выключатель.

Ещё одна важная характеристика - время срабатывания прибора, то есть продолжительность периода между появлением утечки и отключением УЗО. Очевидно, что этот период должен быть как можно более коротким, но существует специальные УЗО, срабатывающие с выдержкой по времени. О них будет рассказано ниже.

Третий параметр - номинальный ток УЗО, то есть максимальная сила тока, которую может выдержать прибор без выхода из строя.

Расчёт параметров УЗО

При расчёте параметров УЗО производители учитывают следующие данные:

Опасным для человека считается ток в 50 мА. Поэтому все УЗО, предназначенные для защиты от поражения электротоком, имеют уставку дифференциального тока не более 30 мА. Выключатели с большей уставкой являются противопожарными.
Время срабатывания обеспечивается такое, чтобы при поражении электротоком не успела наступить фибрилляция сердечной мышцы. Безопасным в этом отношении считается период в 20 – 40 мс.
Каждой силе тока соответствует своя мощность тепловыделения. К примеру, при утечке тока в 500 мА выделяется 100 Вт тепла. Исходя из этого, уставки диф. тока противопожарных УЗО не превышают 500 мА.

Чем ниже температура воспламенения строительного материала постройки, тем более низкой должна быть уставка тока утечки противопожарного УЗО.

Критерии выбора

Теперь посмотрим, как следует подбирать УЗО в зависимости от условий его эксплуатации.

Номинальный ток

По номинальному току УЗО должно на одну ступень превосходить установленный перед ним автоматический выключатель. Таким образом, после автомата на 16 А необходимо устанавливать УЗО с номинальным током 25 А, а после автомата на 40 А - с номинальным током 50 А.

Установить УЗО с тем же номинальным током, что и автомат, было бы ошибкой: выключатель срабатывает хоть и быстро, но всё же не мгновенно. Так что в случае перегрузки в течение времени его срабатывания через УЗО будет проходить ток выше номинального. Этого времени может оказаться вполне достаточно, чтобы оно вышло из строя.

Дифференциальный ток (утечка)

Подбирая уставку диф. тока, следует в первую очередь учитывать величину протекающего в цепи тока номинального. Тут дело вот в чём: если на большой ток установить слишком чувствительное УЗО, будут иметь место частые ложные его срабатывания. Приемлемые значения уставки тока утечки для номинальных токов разной величины показаны в таблице:

Однако, как было сказано выше, защиту от поражения электротоком могут обеспечить только УЗО с уставкой тока утечки до 30 мА включительно. Точнее, для сухих помещений - 30 мА, для помещений с высокой влажностью (к ним относятся и ванные комнаты) - 10 мА.

Чтобы иметь возможность установить такие УЗО, участок сети с большим номинальным током разбивают на несколько подучастков (все потребители разделяются на несколько групп) и на каждом из них устанавливают собственный выключатель диф. Тока с достаточной чувствительностью.

Обратим внимание читателя на одно исключение: в сетях с системой заземления типа «ТТ» в обязательном порядке нужно устанавливать УЗО с уставкой тока утечки 30 мА независимо от номинального тока.

Примечание. Импортные УЗО с уставкой тока утечки 6 мА выпускаются под стандарты США - по требованиям тамошних нормативов чувствительность УЗО, обеспечивающего защиту от поражения электротоком, должна лежать в пределах 4 – 6 мА.

Обратите, также, внимание на то, что существуют модели УЗО с регулируемой уставкой диф. Тока, причём она может регулироваться как дискретно, так и плавно.

Тип устройства

УЗО делятся на несколько типов по двум признакам. Первый признак - разновидность тока утечки:

Второй признак - время срабатывания. Обычные УЗО, как было сказано, отключаются через 20 – 40 мс после появления утечки. Но существуют разновидности, срабатывающие с выдержкой по времени:

Эти «заторможенные» выключатели устанавливаются для подстраховки обычных. Подключение организуется по каскадной схеме: на общей линии устанавливается УЗО с выдержкой, далее линия разветвляется на несколько групп и на каждой из них устанавливается обычное УЗО. Если с одним из обычных устройств случится отказ и оно не среагирует на утечку, через долю секунды сработает общее УЗО.

Конструкция УЗО

По своему устройству выключатели диф. Тока делятся на две разновидности:

Электромеханические. Состоят только из дифференциального трансформатора (см. выше) и отключающего реле.
Электронные. Дополнительно имеют в своём составе электронный усилитель, который усиливает ток, возникающий в третьей (управляющей) катушке дифференциального трансформатора при наличии утечки. Оснастив УЗО усилителем, производитель получает возможность применить менее мощный диф. Трансформатор, соответственно, электронные выключатели являются более компактными и менее дорогими, чем электромеханические.

Казалось бы, выбор однозначно следует делать в пользу электронного УЗО. Но следует знать, что не все они являются достаточно надёжными. Дело вот в чём: усилитель, как и любой электроприбор, нуждается в питании и при отсутствии такового выключатель сработать не может. Питание, разумеется, берётся из обслуживаемой цепи, то есть усилитель УЗО включается в неё в самом начале параллельно прочим нагрузкам.

Представим теперь, что произошёл обрыв нулевого провода где-нибудь выше УЗО (чаще всего случается отсоединение проводника от нулевой шины). Целостность фазы не была нарушена, следовательно, все токоведущие элементы остались под напряжением, но цепь разомкнута, а значит, все потребители, в том числе и усилитель УЗО, являются неработоспособными. То есть, включить какой-либо электроприбор у пользователя не получится.

Но если он дотронется, например, до оголённого провода или корпуса, на который случился пробой, то получит удар током.

Кстати, вероятность того, что пользователь дотронется до токоведущего элемента, достаточно высока: видя, что прибор не работает, 9 из 10-ти граждан подумают, что это происходит именно из-за отсутствия напряжения, и потеряют бдительность.

Так вот, в такой ситуации при поражении человека током электромеханическое УЗО сработает, а электронное - нет, поскольку его усилитель из-за отсутствия питания окажется в нерабочем состоянии. Чтобы повысить надёжность электронных УЗО, их стали оснащать дополнительным отключающим механизмом, срабатывающим при размыкании питающей цепи усилителя - вот такую модель и нужно искать.

При этом есть смысл найти такой вариант, который «умеет» автоматически включаться при возобновлении питания, иначе УЗО придётся включать вручную каждый раз после отключения электроснабжения.

Отдельно стоит поговорить о том, как распознать, какое именно УЗО вы держите в руках. Прямого указания на его разновидность в виде надписи «электронное» или «электромеханическое» нет, и даже продавцы часто не могут прояснить ситуацию. Вот что нужно сделать:

Прежде всего, посмотрите на схему прибора, изображённую на нём самом. У электронных УЗО в её составе должен быть усилитель - какой-то значок, к которому подведено питание. В подавляющем большинстве случаев усилитель обозначается треугольником. На схеме электромеханического УЗО ничего такого изображено не будет.
Если ввиду недостатка опыта вы испытываете неуверенность по поводу правильности истолкования схемы, пропустите через один из полюсов УЗО ток, подключив его к самой обычной батарейке. Перед этим, конечно же, нужно не забыть перевести прибор в положение «включено». Если он отключится, значит перед вами электромеханическая модель. Если нет - поменяйте полярность батарейки, чтобы пропустить ток в противоположном направлении. Если и в этот раз выключатель не сработает, значит он точно электронный.

Если имеется постоянный магнит, поднесите его к передней панели УЗО и слегка подвигайте. Электромеханический выключатель при этих манипуляциях отключится, электронный - нет.

Производители

На сегодняшний день наиболее качественную продукцию предлагают производители из Европы и США. Прежде всего, это компании:

«ABB» (Швеция + Швейцария);
«Legrand», «Schneider Electric» (Франция);
«Moeller» (немецкая компания, но недавно была приобретена американцами);
General Electric (США).

Разумеется, УЗО этих производителей стоят сравнительно дорого.

Несколько дешевле обходятся приборы компании Siemens (Германия), но и по качеству они немного уступают УЗО от передовых компаний.

Продукция отечественных производителей может сильно отличаться, так как некоторые заводы принадлежат иностранным инвесторам. Так, например, завод, выпускающий УЗО под маркой «Контактор», находится в собственности французской компании «Legrand». Это определяет и качество - оно гораздо выше, чем у многих других отечественных марок, и цену - она сопоставима со стоимостью УЗО европейского производства.

В среднем классе обосновались:

курский завод «КЭАЗ»;
компания «DEKraft».

Последняя примечательна тем, что на её продукцию в сети почти нет отрицательных отзывов.

А вот приборы компании «IEK», напротив, ругают довольно часто. Как сообщают пользователи, они гудят даже при умеренной нагрузке и отличаются хлипкостью корпуса, который легко деформируется при затягивании прижимных винтов. Тем не менее, оборудование марки «IEK» является довольно популярным, поскольку имеет очень привлекательную стоимость.

К той же категории, что и продукция марки «IEK», можно отнести приборы известного китайского производителя «EKF Electrotechnica» - как по цене, так и по качеству. Но при этом «китайцы» отличаются довольно продолжительным гарантийным сроком, например, на автоматические выключатели он составляет 5 лет. Для сравнения, гарантия на аналогичную продукцию завода «КЭАЗ» составляет 2 года.

Напомним лишний раз читателю, что качество УЗО - это зачастую вопрос жизни и смерти, поэтому не стоит ради экономии приобретать выключатели сомнительных и малоизвестных производителей. Не следует, также, забывать о том, что продукцию известных брендов активно подделывают, поэтому лучше приобретать УЗО в крупных магазинах, работающих напрямую с производителем, либо у официальных дилеров.

Номинальное напряжение

Выбирая УЗО, не забудьте посмотреть, является ли оно 1-фазным или 3-фазным. В первом случае на корпусе будет проставлено номинальное напряжение 230 В, во втором - 400 В.

Способ установки

Полезно знать, что наряду со стационарными УЗО, предназначенными для установки в распределительный щит на DIN-рейку, выпускаются УЗО переносные. Они похожи на обычный удлинитель - включаются в розетку и при этом сами имеют несколько розеток для подключения электроприборов.

При этом нужно учитывать, что по стоимости такие выключатели существенно превосходят стационарные модели.

Проверка работоспособности

На всех современных УЗО имеется кнопка с надписью «TEST» (проверка). При нажатии на неё подаётся ток в специальный проверочный провод, вследствие чего УЗО, если оно работоспособно, должно отключиться. Но нужно учитывать два важных момента:

Кнопка «ТЕСТ»

Отключение УЗО при нажатии кнопки «TEST» свидетельствует лишь о целостности внутренних цепей, но данный факт не является гарантией того, что характеристики прибора (отключающий ток утечки и время срабатывания) соответствуют нормативным требованиям. Поэтому не теряйте бдительности и если вы приобретаете УЗО в небольшом магазине или на рынке, попросите показать сертификат.
Точно так же срабатывание уже установленного на место выключателя при нажатии данной кнопки не говорит о том, что он подключён правильно. Вполне вероятно, что по нажатию кнопки «TEST» прибор отключаться будет, а реальную утечку тока из-за ошибки в подключении проигнорирует.

Если вы хотите проверить работоспособность УЗО по-настоящему, нужно пригласить профессионального электрика и попросить его выполнить пробную утечку тока. Специально обращаем внимание читателя на то, что данную операцию должен выполнять специалист.

Особенности эксплуатации: Раз в месяц УЗО рекомендуется проверять при помощи кнопки « TEST».

Подключение УЗО и автоматических выключателей

Если электропотребители в доме или квартире разделены на несколько групп, каждая из которых защищена собственным автоматическим выключателем, то с целью экономии средств можно устанавливать одно УЗО на 2 – 3 таких группы. Сегодня организовать подключение таким образом можно практически в любой бытовой сети: среди современных УЗО с уставкой диф. тока 30 мА имеются модели, рассчитанные на довольно высокие номинальные токи - до 100 А.

Подбирая УЗО для группы автоматов, следует учитывать номинальный ток не только вышестоящего автомата, но и нижестоящих. Поясним на примерах.

Пример 1

Схема к примеру 1

Напомним, что в общем случае рекомендуется устанавливать УЗО с номинальным током, на одну ступень превосходящим номинальный ток выше установленного автомата. Но в данном случае, как видно, каждое из двух УЗО по номинальному току не превосходит, а наоборот уступает вводному автомату: его номинальный ток составляет 50 А, тогда как номинальный ток каждого из УЗО - только 40 А.

Тем не менее, выключатели диф. тока надёжно защищены от перегрузки: суммарный номинальный ток подключённых к каждому из них автоматов составляет всего 32 А (2х16 А), что на 20% меньше номинального тока УЗО в 40 А.

Пример 2

Следующая схема является не столь надёжной:

Схема к примеру 2

Номинальный ток 1-го УЗО составляет 25 А и вводный автомат с номинальным током 40 А его не защищает. Но перегрузка этому прибору не грозит, так как проходящий по нему ток не может превышать 22 А (к УЗО подключены автоматы на 6 и 16 А). А вот 2-е УЗО, рассчитанное на номинальный ток в 40 А, может перегореть: подключёнными к нему автоматами оно не защищается, так как их суммарный номинальный ток составляет 58 А (3х16 + 10), а вводным автоматом защищается, так сказать, впритык.

Если будет иметь место перегрузка, то до срабатывания вводного автомата через УЗО №2 будет протекать ток выше номинального, вследствие чего оно может выйти из строя. Рекомендуется либо установить УЗО с более высоким номинальным током (следующая ступень - 50 А), либо защитить его дополнительным автоматом с номинальным током на ступень ниже (32 А).

Пример 3

А вот эта схема однозначно является неверной:

Схема к примеру 3

Оба УЗО с номинальным током 40 А не защищаются ни вышестоящим автоматом (50 А), ни нижестоящими (суммарные номинальные токи составляют 57 и 48 А).

Оптимальный вариант подключения УЗО

Если имеется несколько УЗО со своей группой автоматов каждое, то очень важно не смешивать провода от разных групп. Для каждой группы лучше предусмотреть свою нулевую шину - при подключении всех потребителей на общую нулевую шину возможны ложные срабатывания УЗО. Подключение с отдельными шинами отображено на следующей схеме. Также здесь показано подключение селективного УЗО.

Схема подключения УЗО

Красным цветом обозначена фаза (L), синим - нулевой проводник (N), жёлто-зелёным - заземление (РЕ).

Как видно, селективное УЗО с уставкой тока утечки 300 мА (поз. 3) подстраховывает УЗО 7 и 14 с уставкой тока утечки 30 мА и одновременно защищает цепи освещения (автоматы поз. 5, 6, 12). Защищать осветительную проводку УЗО с уставкой диф. тока 30 мА не имеет смысла, так как здесь вероятность поражения электротоком практически равна нулю.

Подразумевается, что дифференциальный автомат 13 обслуживает выделенную линию, предназначенную для подключения, например, компьютера или стиральной машины, поэтому нулевой проводник от него проложен прямо к нагрузке, а не к нулевой шине.

Дополнительные нулевые шины обозначены поз. 11 и 18. К первой подключены группы розеток 2, 3, 4 и от неё прокладывается провод к УЗО 7; ко второй - группы розеток 5, 6, 7, сама же шина подключается к УЗО 14.

Заметим, что данная схема имеет тот же недостаток, что и приведённая в примере №2: номинальный ток вводного автомата (поз. 1) является таким же, как и УЗО поз.7 и 14 - 40 А, в то время как суммарный номинальный ток подключённых к каждому из этих УЗО автоматов составляет 3х16 = 48 А. Для большей надёжности следовало бы установить УЗО, рассчитанное на более высокий номинальный ток.

При подключении УЗО на группу автоматов выявить место утечки достаточно просто. К примеру, сработало УЗО поз. 7. Нужно отключить автоматы поз. 8, 9 и 10, затем включить УЗО и по одному включать упомянутые автоматы. Как только будет включён автомат цепи с утечкой, УЗО тут же отключится.

От того, правильно ли вы выбрали и установили УЗО, зависит, сумеет ли оно спасти вашу жизнь в случае внештатной ситуации. Поэтому к данному вопросу следует подходить со всей обстоятельностью. Изложенные в нашей статье рекомендации помогут избежать ошибок, которые могли бы стать фатальными.

Устройство защитного отключения (УЗО) предотвращает возгорание из-за утечки тока, а также снижает риск поражения им. Это устройство пользуется популярностью как для установки в квартирах, так и для частных домов. А УЗО для квартиры, построенной по современным технологиям, является обязательным.

Назначение УЗО и принцип работы

Важно понимать, что это устройство защищает от избыточного тока, а не от перепадов напряжения и короткого замыкания. При этом автоматический выключатель защищает электрику в доме, а устройство защитного отключения может обеспечить снижение риска поражения током.

УЗО не предназначено для защиты от коротких замыканий, поэтому необходимо в обязательном порядке подключать к нему автовыключатель. Перед тем как определиться, какое УЗО выбрать, необходимо узнать его конструкцию и принцип работы.

Внутри корпуса расположено несколько катушек. Одна катушка подключается к фазе, другая -- к нулевому проводу. Ток, проходя по катушкам, создает магнитные поля. Так как они направлены в противоположные стороны, то разрушают друг друга. Если ток, проходящий через одну из катушек, оказывается сильнее, чем должен быть, то формируется избыточное поле, которое направляет его в третью катушку. Когда начинает работать третья катушка, защита УЗО срабатывает по назначению и выключает электричество на данном участке дома.

Исходя из принципа работы устройства, решается вопрос о том, как правильно выбрать УЗО для дома и квартиры.

Основные характеристики устройства

Для того чтобы определиться, какое УЗО является лучшим, при его покупке необходимо учитывать все параметры и технические характеристики.

После информации о производителе и названия торговой марки на корпус наносятся данные о рабочих характеристиках и номинальных значениях, как то:

Наименование и серии. В надписи необязательно должно встречаться слово “УЗО”, многие производители называют его “ВТД” (выключатель дифференциального тока).
Значение номинального напряжения. Оно должно быть однофазным (220 В) или трехфазным (330 В) на стандартную частоту 50 Гц. Если устройство выбирается для частного дома, то брать необходимо то, которое рассчитано на трехфазное напряжение.
Номинальный рабочий ток -- максимальное значение, которое защитное устройство способно перерабатывать. Есть устройства на 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80 и 100 А.
Номинальный дифференциальный ток -- это значение утечки, при которой срабатывает защита и происходит автоматическое выключение электричества. Эта величина может быть в 6 мА, 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 и 500 мА.

На корпусе предусмотрена маркировка, которая рассказывает о дополнительных характеристиках:

Значение номинального условного тока короткого замыкания -- это максимум КЗ, при котором УЗО может продолжать нормально функционировать с тем условием, что дополнительно с ним установлен автовыключатель.
Время срабатывания защиты. Это промежуток времени от возникновения утечки и до ее устранения, за которое срабатывает защита. Максимальное значение -- 0,03 с.
Обязательная схема устройства.

Как правильно выбрать УЗО по параметрам

Выбор УЗО необходимо осуществлять, обращая внимание на его номинальный и дифференциальный ток срабатывания.

Номинальный -- это ток, на который рассчитана работа силовых контактов. В случае его повышения они могут выйти из строя. Дифференциальный -- это ток срабатывания устройства защитного отключения, то есть утечка.

Перед тем как выбрать УЗО, полезно узнать его цену, качество и производительность и сопоставить эти три параметра. Так как подобрать УЗО по мощности и качеству непрофессионалу может быть нелегко, специалисты советуют составить таблицу параметров понравившихся устройств и по ней выбрать прибор с наилучшими характеристиками.

Номинальный ток

При подборе по номинальному току нужно знать, что прибор всегда ставится последовательно с автоматическим выключателем для защиты силовых контактов от перегрузки и короткого замыкания. При возникновении того или другого устройство не срабатывает, так как не предназначено для этого. Поэтому его необходимо защищать автоматом.

Следующее, на что стоит обратить внимание: номинальный ток должен как минимум совпадать с заявленным для автомата, а лучше быть выше на 1 ступень.

Дифференциальный ток

Здесь нужно запомнить две важные вещи:

В целях электробезопасности всегда выбирается дифференциальный ток срабатывания либо 10 мА, либо 30 мА. Например, на один электроприемник можно поставить УЗО на 10 мА. На входе в дом прибор с таким значением может срабатывать слишком часто, так как у электропроводки в квартире есть свои пределы утечки.
Все остальные УЗО, у которых дифференциальный ток выше 30 мА, используются в противопожарных целях. Но при установке на входе УЗО на 100 мА последовательно с ним должно быть установлено УЗО на 30 мА в целях электробезопасности. В таком случае целесообразно будет устанавливать на входе селективное УЗО, чтобы оно срабатывало с небольшой выдержкой времени и давало возможность действовать устройству с меньшим номинальным током.

Тип изделия

По форме токовой утечки все данные устройства классифицируются по 3 типам:

Прибор типа “АС”. Это устройство является распространенным из-за более доступной цены. Срабатывает только при появлении синусоидальной утечки тока.
Устройство типа “А”. Рассчитано на срабатывание при мгновенном или постепенном появлении избыточного тока, который имеет переменную синусоидальную и пульсирующую постоянную форму. Это самый востребованный тип, но отличается повышенной стоимостью из-за способности контролировать как постоянный, так и переменный поток.
Устройство типа “В”. Чаще всего используется для защиты промышленных помещений. Помимо срабатывания на синусоидальную и пульсирующую форму, реагирует еще и на выпрямленную форму постоянной утечки.

Кроме этих основных трех видов, существует еще 2:

Селективное устройство типа “S”. Отключается не сразу, а через заданный промежуток времени.
Тип “G”. По принципу такой же, как и предыдущий, но там выдержка времени на отключение немного меньше.

Конструкция

По конструкции различают 2 вида УЗО:

электронный -- работающий от внешней сети;
электромеханический -- не зависящий от сети, для его функционирования питание не нужно.

Производитель

Не менее важным критерием является выбор по производителю. Вопрос о том, какой фирмы УЗО лучше подобрать, необходимо решать самому покупателю. Рекомендуются следующие варианты:

Legrand;
Siemens;
Schneider Electric;
DEKraft.

Среди бюджетных моделей наиболее высокое качество у компании Астро-УЗО и ДЭК.

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.

Устройство защитного отключения предотвращает возгорание из-за утечки тока и исключает риск поражения электрическим зарядом. Поэтому в установке этого аппарата заинтересованы многие. Правда, УЗО нельзя покупать наобум, его выбор должен быть тщательным - с учётом конструкции, типа и других критериев.

Важность приобретения качественного УЗО

Безответственный подход к выбору устройства защитного отключения, то есть покупка аппарата, который не подходит дому или квартире по характеристикам, может стать причиной определённых проблем:

ложного срабатывания автоматики, поскольку небольшие утечки электрического тока - это естественная ситуация для проводки, которая была смонтирована относительно давно;
несвоевременного получения информации об опасном происшествии, если выбрано чересчур мощное УЗО, что может привести к поражению электротоком;
неспособности УЗО функционировать с имеющейся проводкой из алюминиевых жил, ведь почти все аппараты работают только на медных проводах.

Чтобы не совершить ошибку при выборе УЗО, перед покупкой не мешает внимательно ознакомиться с параметрами аппарата.

Таблица: основные параметры УЗО

Параметр УЗО	Буквенное обозначение	Описание	Дополнительная информация
Номинальное напряжение	Un	Уровень напряжения, который избран производителем аппарата и необходим для его функционирования.	Обычно номинальное напряжение составляет 220 В, иногда - 380 В. Равномерное напряжение в электросети и номинальное напряжение выключателя дифференциального тока, как ещё называют УЗО, - это важное условие беспроблемной работы устройства.
Номинальный ток	In	Наивысшее значение тока, при котором УЗО функционирует в течение длительного периода.	Значение номинального тока может быть следующим: 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 или 125 А. По отношению к дифференциальному автомату эта величина выступает и номинальным током автоматического выключателя в комплектации УЗО. Для дифференциальных автоматов значение номинального тока выбирают из ряда: 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 А.
Номинальный отключающий дифференциальный ток	Idn	Ток утечки.	Эту характеристику устройства защитного отключения считают главной, так как она указывает на то, какая величина дифференциального тока заставит аппарат среагировать. УЗО производят со следующими параметрами номинального отключающего дифференциального тока: 6, 10, 30, 100, 300 и 500 мА.
Номинальный условный ток короткого замыкания	Inc	Показатель, по которому можно судить о надёжности, прочности и качестве УЗО.	Номинальный условный ток короткого замыкания показывает, насколько хорошо выполнены электрические соединения механизма. Величина номинального тока короткого замыкания стандартизована и может быть равна 3000, 4500, 6000 или 10000 А.
Номинальный дифференциальный ток короткого замыкания	IDc	Ещё один показатель качества и надёжности устройства.	Схож с номинальным условным током короткого замыкания. Отличие заключается лишь в том, что сверхток проходит по одному проводнику устройства защитного отключения, а тестирование работы аппарата осуществляется после включения испытательного тока в порядке очереди по разным полюсам УЗО.
Предельное значение неотключающегося сверхтока	-	Это характеристика, отражающая возможности выключателя дифференциального тока оставлять без внимания симметричные токи короткого замыкания и ситуации, когда сеть перегружена.	Этот показатель не имеет ничего общего со значением тока, при котором устройство защитного отключения обязано блокировать подачу электропитания. Минимальный показатель неотключающегося тока должен соответствовать значению номинального тока нагрузки, увеличенному в 6 раз.
Номинальная включающая и отключающая (коммутационная) способность	Im	Параметр, зависящий от степени технической подготовки УЗО, то есть от мощности пружинного привода, используемого сырья и качества силовых контактов.	Коммутационная способность может быть равна 500 А или величине, в 10 раз превышающей уровень номинального тока. У качественных устройств составляет 1000 или 1500 А.
Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току	IDm	Характеристика, которая тоже обусловливается техническим исполнением выключателя дифференциального тока.	Этот параметр сравним с предыдущим (Im), но разнится с ним тем, что во внимание принимается протекание дифференциального тока. Зачастую его оценивают во время короткого замыкания на корпус электроприёмника в системе TN-C-S.

Измерения параметров прибора

До покупки УЗО следует определить величину максимального тока и тока утечки. Делая расчёты, надо учитывать, что напряжение сети на всех жилах проводки обычно составляет 220 В.

Чтобы найти подходящее устройство защитного отключения по максимальному току, достаточно определить, каков будет максимальный уровень потребляемой мощности, и разделить его значение на напряжение в электрической сети. Иными словами, расчёт проводится по формуле I = P/U. Например, если определено, что в сумме бытовая техника в квартире поглощает 6000 Вт электроэнергии, то значение максимального тока будет составлять 27 А. В подобной ситуации лучше выбрать УЗО на 32 А, так как это значение стандартизировано и максимально приближено к 27 А.

УЗО на 32 Ампера подходит для техники, потребляющей 6 кВт электроэнергии

Вторую характеристику - ток утечки - определяют простым методом. Во внимание берут зависимость различных видов УЗО от индивидуальных черт квартиры или дома, где необходимо установить выключатель дифференциального тока.

Таблица: зависимость тока утечки от типа помещения

Критерии подбора УЗО

При поиске подходящего защитного отключения первым делом смотрят на показатели номинального и дифференциального тока. После этого внимание акцентируют на виде и конструкции аппарата, а также узнают, какой фирмой было произведено УЗО.

Номинальный ток

Мастера, специализирующиеся на работе с электричеством, советуют покупать устройство защитного отключения с номинальным током на порядок выше расчётного. Благодаря этому получится добиться надёжности в функционировании выключателя дифференциального тока и долгое время не ремонтировать и не заменять его. Например, для автомата на 40 А целесообразнее выбрать УЗО на 63 А.

Ток утечки

Номинальный дифференциальный отключающий ток УЗО должен иметь значение хотя бы в 3 раза больше тока утечки у цепи электрической техники, предохраняемой от происшествий, т. е. должно выполняться условие IDn> = 3*ID.

Суммарный ток утечки электроустановки ID определяют специальным прибором или рассчитывают, используя определённые данные. Если нет возможности провести измерения, ток утечки рекомендуют определять из расчёта 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки цепи - из расчёта 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.

Приемлемые значения номинального отключающего тока можно узнать из специальной таблицы.

Таблица: зависимость рекомендуемого значения тока утечки УЗО от номинального тока нагрузки

Разновидности устройств защитного отключения

Выключатель дифференциального тока может иметь один из следующих типов:

УЗО типа B встречается довольно редко, на его корпусе можно увидеть значок в виде сплошной и пунктирной прямых линий

Конструкция УЗО

Если рассматривать конструкцию устройств защитного отключения, то их делят на следующие виды:

электронные УЗО со встроенной платой, моментально реагирующей на любые перемены в заданных показателях и отключающей питание от сети, но не способной работать без подачи энергии от наружного источника;
электромеханические УЗО, отличающиеся надёжностью, поскольку они не нуждаются в питании и легко срабатывают в ответ на появление дифференциального тока.

Производители устройств защитного отключения

Как отмечают электрики, наиболее долговечны и надёжны устройства защитного отключения, производимые под следующими названиями:

Особенности эксплуатации УЗО

на участках, которые принципиально должны быть безопасными;
в зонах, где отключение электроэнергии может стать причиной происшествий средней степени опасности.

При подключении УЗО принципиально важно заизолировать нулевой провод от заземления и нулевых проводов других аналогичных устройств

В большинстве случаев электрики допускают использование устройства защитного отключения с заземлением. Главное - правильно его подключить. УЗО срабатывает только под воздействием тока утечки, показатель которого выше стандартного значения. А искусственно созданное, как и естественное или самодельное заземление, отличает сопротивление, чей уровень не даёт появиться току с необходимым значением. Получается, что в данной ситуации УЗО не сможет действовать.

Другой вариант неверного подключения УЗО заключается в некачественной изоляции выходного нулевого провода относительно «земли». Если нулевой проводник подключить к схеме заземления, УЗО будет постоянно выдавать ложные срабатывания.

Проверка работоспособности УЗО

Чтобы убедиться, что УЗО выполняет свою задачу, можно воспользоваться кнопкой «Тест», расположенной на лицевой панели прибора. При нажатии кнопки внутри устройства должна создаться электрическая цепь, копирующая ситуацию утечки.

Если отключения не последовало, то возможны следующие ситуации:

аппарат неправильно подключён к сети;
кнопка сломана или не работает её электрическая схема;
защита устройства неисправна.

Удостовериться, что причина несрабатывания УЗО заключается в поломке кнопки или защитного механизма, можно иными методами.

Точные результаты показывает проверка выключателя дифференциального тока посредством простой пальчиковой батарейки. Устройство типа A срабатывает вне зависимости от полярности подключения батарейки. А прибор типа AC действует только при определённой полярности. Это объясняется тем, что УЗО разновидности A реагирует на любой электрический ток.

С помощью батарейки можно точно проверить, работоспособно ли УЗО

Сымитировать реальную аварию для оценки работы устройства позволяет способ, при котором используется лампа накаливания и резистор. От проверки кнопкой «Тест» этот метод отличается созданием цепи для утечки тока не внутри, а снаружи прибора.

Для тестирования УЗО таким способом требуется подготовить:

лампу накаливания мощностью 10 Вт;
резистор 2,3–2,5 кОм мощностью 5–10 Вт;
патрон для лампы;
провод с изоляцией.

Проверка с помощью лампы и резистора выполняется поэтапно:

Если защита сработает, то розетка моментально отключится от сети.

Видео: проверка УЗО

УЗО и автомат

Поскольку устройство защитного отключения не снабжено своим «щитом», предохраняющим от коротких замыканий и сетевых перегрузок, вместе с ним непременно устанавливают автомат. Сопряжённые приборы функционируют особым образом: если выявлена утечка, то на ситуацию реагирует УЗО, а когда появляются сверхтоки, срабатывает автомат.

Выключатель дифференциального тока требуется предохранять от аварий автоматом, номинал которого равен номинальному току УЗО. Место установки автомата (перед или после защитного прибора) особой роли не играет. Также не столь важно, сколько именно защитных приборов подсоединено к УЗО.

Подключение УЗО на несколько автоматов

В качестве примера рассмотрим схему, состоящую из двух УЗО на 25 А и вводного автомата на 40 А, к которым подключены свои группы автоматов.

Устройство защитного отключения необходимо защищать автоматом, имеющим равный или меньший номинал по току срабатывания

В этом случае к первому устройству дополнительно подсоединены два автомата с номиналом 6 А и 16 А, а ко второму - три автомата с номиналом 16 А и один автомат на 10 А. Вводной автомат не может служить щитом для первого УЗО, так как 40 А>25 А. Поэтому перед ним и ставят дополнительные автоматы номиналом не более 25 А (6 А + 16 А = 22 А).

Ко второму УЗО (на 40 А) подключены автоматы общим номиналом в 58 А. Они не защищают УЗО от слишком высокого тока, поэтому оно может выйти из строя прежде, чем вводной автомат отключит этот участок цепи от напряжения. Поэтому здесь рекомендуется заменить второе УЗО на более мощное, например, номиналом 63 А или защитить имеющееся отдельным автоматическим выключателем на 32 А, установленным на ступень выше обслуживаемых автоматов.

В частном доме для светильников и розеток можно устанавливать по одному УЗО. В квартире, кроме вводного щитка, следует обезопасить от аварийных ситуаций стиральную машинку, установив УЗО на 16 А.

Подключение УЗО (устройства защитного отключения) – общепринятая в мировой практике мера повышения электробезопасности потребителей. Счет спасенных УЗО человеческих жизней идет на миллионы, а применение УЗО в сетях энергоснабжения многоквартирных и частных жилых домов, жилых массивов и промышленных объектов предотвращает миллиардный ущерб от пожаров и аварий.

Но правило Галена: «Все есть яд и все есть лекарство» справедливо не только в медицине . Внешне несложное, УЗО при бездумном или безалаберном применении может не только ничего не предотвратить, но и стать источником неприятностей. По аналогии: кто-то построил Кижи одним топором, кто-то может им же кой-какой шалашик соорудить, а кому-то топор и в руки давать нельзя, отрубит себе что-нибудь. Так что давайте познакомимся с УЗО поосновательнее.

Прежде всего

Любой серьезный разговор об электричестве обязательно коснется правил электробезопасности, и не зря. Электрический ток не несет видимых признаков опасности, действие его на человеческий организм развивается мгновенно, а последствия могут быть длительными и тяжелыми.

Но в данном случае речь пойдет не об общих правилах производства электромонтажных работ, которые и так хорошо известны, а о другом: УЗО в старую советскую систему электроснабжения TN-C, в которой защитный проводник объединен с нейтралью, вписывается очень плохо. Долго было неясно, вписывается ли вообще.

Все издания ПУЭ однозначно требуют: в цепях защитных проводников запрещается установка коммутирующих устройств. Формулировка и нумерация пунктов менялись от редакции к редакции, но суть понятна, как говорится, и птице марабу. Но как быть с рекомендациями к применению устройств защитного отключения? Они – коммутирующие устройства, и в то же время включаются в разрыв как фазы, так и НУЛЯ, который одновременно и защитный проводник?

Наконец, в (ПУЭ-7А; Правила устройства электроустановок (ПУЭ), 7 издание, с дополнениями и изменениями, М. 2012) п. 7.1.80 все-таки поставил точки над i: «Не допускается применять УЗО, реагирующие на дифференциальный ток, в четырехпроводных трехфазных цепях (система TN-C)». Вызвано такое ужесточение, вопреки прежним рекомендациям, зафиксированными случаями электротравматизма ПРИ СРАБАТЫВАНИИ УЗО.

Поясним на примере: Хозяйка за стиркой, в машине пробило на корпус ТЭН, как показано на рисунке желтой стрелкой. Поскольку 220 В ток распределяет по всей длине ТЭНа, на корпусе окажется что-то около 50 В.

Тут вступает в силу следующий фактор: электрическое сопротивление человеческого тела, как и любого ионного проводника, зависит от приложенного напряжения. С его увеличением сопротивление человека падает, и наоборот. Скажем, в ПТБ приводится абсолютно обоснованная расчетная величина в 1000 Ом (1 кОм), при потной распаренной коже или в состоянии опьянения. Но тогда при 12 В ток должен быть 12 мА, а это больше неотпускающего (судорожного) тока в 10 мА. Кого-то когда-то било 12 В? Даже вдрызг пьяного в джакузи с морской водой? Наоборот, по тем же ПТБ 12 В – абсолютно безопасное напряжение.

При 50-60 В на мокрую распаренную кожу ток не превысит 7-8 мА. Это сильный, болезненный удар, но ток меньше судорожного. Возможно, понадобится лечение от последствий, но до реанимации с дефибрилляцией дело не дойдет.

А теперь «защитимся» УЗО, не понимая сути дела. Его контакты размыкаются не мгновенно, а в течение 0,02 с (20 мс), и не абсолютно синхронно. С вероятностью в 0,5 первым разомкнется НУЛЕВОЙ контакт. Тогда, образно говоря, потенциальный резевуар ТЭНа со скоростью света (буквально) наполнится до 220 В по всей его длине, и на корпусе окажется 220 В, а ток через тело пройдет 220 мА (красная стрелка на рисунке). Менее чем на 20 мс, но 220 мА – это два с лишним мгновенно убивающих значения в 100 мА.

Так что же, в старых домах УЗО ставить нельзя? Все-таки можно, но осторожно, с полным пониманием дела. Нужно правильно выбрать УЗО и правильно его подключить. Как? Об этом будет рассказано далее в соответствующих разделах.

УЗО – что и как

УЗО в электрике появились одновременно с первыми ЛЭП в виде релейной защиты. Назначение всех УЗО остается неизменным по сей день: отключать подачу электроэнергии при возникновении аварийной ситуации. Как индикатор аварии в подавляющем большинстве УЗО (и во всех бытовых УЗО) используется ток утечки – при его повышении сверх заданного предела УЗО срабатывает и размыкает цепь электропитания.

Затем УЗО начали применять для защиты от пробоя и возгорания отдельных электроустановок. До поры, до времени, УЗО оставались «противопожарными», они реагировали на ток, исключающий зажигание дуги между проводами, менее 1 А. «Пожарные» УЗО выпускаются и применяются по сей день.

Видео: что такое УЗО?

УЗО-Е (емкостные)

С развитием полупроводниковой электроники начались попытки создать УЗО бытовые, предназначенные для защиты человека от поражения электротоком. Они работали по принципу емкостного реле, реагирующего на реактивный (емкостный) ток смещения; при этом человек работает как антенна. На том же принципе построен всем известный индикатор-фазоуказатель с неонкой.

УЗО-Е обладают исключительно высокой чувствительностью (доли мкА), могут быть выполнены практически мгновенно срабатывающими и абсолютно равнодушны к заземлению: ребенок, стоящий на изолирующем полу и дотянувшийся пальчиком до фазы в розетке, ничего не ощутит, а УЗО-Е его «почует» и отключит напряжение, пока он не уберет палец.

Но УЗО-Е имеют принципиальный недостаток: в них поток электронов тока утечки (ток проводимости) есть следствие возникновения электромагнитного поля, а не его причина, поэтому они крайне чувствительны к помехам. Нет теоретической возможности «научить» УЗО-Е отличать маленького шелапута, расковырявшего «интересную штучку», от заискрившего на улице трамвая. Поэтому УЗО-Е применяются лишь изредка для защиты спецоборудования, совмещая прямые свои обязанности с индикацией прикосновения.

УЗО-Д (дифференциальные)

«Вывернув» УЗО-Е «наоборот», удалось найти принцип работы УЗО «умного»: нужно идти непосредственно от первичного потока электронов, а утечку определять по разбалансу (разнице) полных токов в СИЛОВЫХ проводниках. Если от потребителя оттекает ровно столько же, сколько к нему ушло, все в порядке. Если пошел разбаланс – где-то течет, нужно отключать.

Разница по-латыни differentia, по-английски difference, поэтому такие УЗО назвали дифференциальными, УЗО-Д. В однофазной сети достаточно сравнить величины (модули) токов в фазном проводе и нейтрали, а при подключении УЗО в трехфазной сети – полные векторы токов всех трех фаз и нейтрали. Существенная особенность УЗО-Д – в любой схеме электропитания защитный и прочие проводники, не передающие потребителю мощность, должны проходить мимо УЗО, иначе неизбежны ложные срабатывания.

Для создания бытовых УЗО-Д потребовалось довольно много времени. Во-первых, нужно было точно определить величину тока разбаланса, безопасную для человека при времени воздействия, равном времени срабатывания УЗО. УЗО-Д, настроенные на неощутимый или на меньший неотпускающего ток, оказывались большими, сложными, дорогими, а наводки «ловили» лишь немного хуже УЗО-Е.

Во-вторых, нужно было разработать высококоэрцитивные ферромагнитные материалы для дифференциальных трансформаторов, см. ниже. Радиоферрит вообще не годился, не держал рабочую индукцию, а УЗО-Д с трансформаторами на железе оказывались слишком медленными: собственная постоянная времени даже небольшого железного трансформатора может достигать 0,5-1 с.

УЗО-ДМ

К 80-м годам исследования успешно завершились: ток по опытам на добровольцах выбрали 30 мА, а быстродействующие дифтрансформаторы на феррите с индукцией насыщения в 0,5 Тл (Тесла) позволили с вторичной обмотки снимать мощность, достаточную для непосредственного привода электромагнита размыкателя. В быту появились дифференциальные электромеханические УЗО-ДМ. В настоящее время это самый распространенный тип бытовых УЗО, так что ДМ опускают, а говорят или пишут просто УЗО.

Дифференциальное электромеханическое УЗО работает так, см. рис справа:

Внешний вид с пояснениями обозначений на корпусе трехфазного и однофазного УЗО показан на рисунке сверху.

Примечание: кнопкой «Тест» УЗО положено проверять ежемесячно и при каждом повторном включении.

Электромеханическое УЗО защищает только от утечки, но его простота и «дубовая» надежность позволили объединить в одном корпусе УЗО и токовый защитный автомат. Для этого потребовалось всего лишь сделать тягу фиксатора размыкателя двойной и завести ее в электромагниты токовый и УЗО. Так появился дифференциальный автомат, обеспечивающий полную защиту потребителей.

Однако дифавтомат – не УЗО и автомат в отдельности, это следует четко помнить. Внешние различия (силовой рычаг, вместо флажка или кнопки повторного включения), как рисунке – это только внешность. Важное отличие УЗО от дифференциального автомата сказывается при установке УЗО в системах электроснабжения без защитного заземления (TN-C, автономное электропитание), см. ниже раздел о подключении УЗО без земли.

Важно: отдельное УЗО предназначено для защиты ТОЛЬКО от утечки. Его номинальный ток показывает, до какой его величины УЗО сохраняет работоспособность. УЗО на номиналы 6,3 и 160 А с одинаковым разбалансом в 30 мА дают одинаковую степень защиты. В дифавтоматах ток отсечки автомата всегда меньше номинального тока УЗО, чтобы УЗО не сгорело при перегрузке сети.

УЗО-ДЕ

В данном случае «Е» означает не емкость, а электронику. УЗО-ДЕ выполняются встроенными непосредственно в или электроустановку. Разность токов в них улавливает полупроводниковый магниточувствительный датчик (датчик Холла или магнитодиод), его сигнал обрабатывается микропроцессором, а цепь размыкает тиристор. УЗО-ДЕ, помимо компактности, имеют следующие достоинства:

Высокая чувствительность, сравнимая с УЗО-Е, в сочетании с помехоустойчивостью УЗО-ДМ.
Как следствие высокой чувствительности – способность реагировать на ток смещения, т.е., УЗО-ДЕ упреждающее, отключит напряжение, прежде чем оно кого-то ударит независимо от наличия заземления.
Высокое быстродействие: для «раскачки» УЗО-ДМ необходим хотя бы один полупериод 50 Гц, т.е. 20 мс, и хотя бы одна опасная полуволна должна пройти через тело, чтобы УЗО-ДМ сработало. УЗО-ДЕ способно срабатывать при напряжении «пробойной» полуволны в 6-30 В и отсечь ее в зародыше.

Недостатки УЗО-ДЕ прежде всего высокая стоимость, собственное энергопотребление (ничтожное, но при падении напряжения сети УЗО-ДЕ может не сработать) и склонность к отказам – электроника все-таки. За рубежом чипованные розетки широко распространились еще в 80-х; в некоторых странах их применение в детских комнатах и учреждениях обязательно по закону.

У нас УЗО-ДЕ пока мало известны, а зря. Пререкания папы с мамой по поводу затрат на розетку с «защитой от дурака» не сравнимы с ценой детской жизни, даже если в квартире бесчинствует неисправимый вредина и баламут.

Индексы УЗО-Д

В зависимости от устройства и назначения к наименованию УЗО могут добавляться основные и дополнительные индексы. По индексам можно сделать предварительный выбор УЗО для квартиры. Основные индексы:

AС – срабатывают от разбаланса переменной составляющей тока. Выполняются, как правило, противопожарными, на разбаланс 100 мА, т.к. не могут защитить от кратковременной импульсной утечки. Недороги и весьма надежны.
A – реагируют на разбаланс как переменного, так и пульсирующего токов. Основное исполнение – защитные на 30 мА разбаланса. Возможны ложные срабатывания/несрабатывания в системе TN-C в любом случае, а в TN-C-S при плохом заземлении и/или наличии мощных потребителей со значительной собственной реактивностью и/или импульсными блоками питания (ИБП): стиральная машина, кондиционер, варочная поверхность, электродуховка, кухонный комбайн; в меньшей степени – посудомойка, компьютер, домашний кинотеатр.
В – реагируют на ток утечки любого рода. Это либо промышленные УЗО «пожарного» типа на 100 мА разбаланса, либо встроенные УЗО-ДЕ.

Дополнительные индексы дают представление о дополнительных функциональных возможностях УЗО:

S – селективное по времени срабатывания, оно регулируется в пределах 0,005-1 с. Основная область применения – в энергоснабжении объектов, запитанных по двум лучам (фидерам) с автоматом ввода резерва (АВР). Регулировка времени срабатывания необходима, чтобы при пропадании основного луча успел сработать АВР. В быту иногда применяются в элитных коттеджных поселках или особняках. Все селективные УЗО – пожарные, на разбаланс 100 мА, и требуют установки после себя защитных 30 мА УЗО на ток меньшей ступени, см. далее.
G – быстродействующие и сверхбыстродействующие УЗО с временем срабатывания 0,005 с и менее. Применяются в детских, учебных, лечебных учреждениях и в других случаях, когда недопустим «проскок» хотя бы одной поражающей полуволны. Исключительно электронные.

Примечание: бытовые УЗО чаще всего не индексируются, а различаются по исполнению и току разбаланса: электромеханические на 100 мА – АС, они же на 30 мА – А, встроенные электронные – В.

УЗО-Р

Почти неизвестная неспециалистам разновидность УЗО – не дифференциальные, срабатывающие по току в защитном проводнике (Р, РЕ). Применяются в промышленности, в военной технике и в других случаях, когда потребитель создает сильные помехи и/или имеет собственную реактивность, способную «сбить с толку» даже УЗО-ДМ. Могут быть как электромеханическими, так и электронными. Чувствительность и быстродействие для бытовых условий – неудовлетворительны. Обязательно высококачественное обслуживаемое заземление.

Выбор УЗО

Чтобы правильно подобрать УЗО, индекса мало. Нужно также выяснить следующее:

Покупать отдельно УЗО с автоматом или дифавтомат?
Подобрать или рассчитать значение отсечки по экстратоку (перегрузке);
Определить номинальный (рабочий) ток УЗО;
Определить требуемый ток утечки – 30 или 100 мА;
Если вышло, что для общей защиты нужно «пожарное» УЗО на 100 мА, определить, сколько, где и каких требуется вторичных «жизненных» УЗО на 30 мА.

Отдельно или вместе?

В квартире с проводкой TN-C о дифавтомате можно забыть: ПУЭ запрещает, а проигнорировать, так электричество само скоро напомнит. В системе TN-C-S дифавтомат обойдется дешевле двух раздельных устройств, если намечена реконструкция проводки. Если же токовый автомат уже стоит, то дешевле выйдет согласованное с ним по рабочему току отдельное УЗО. Писания на тему: УЗО с обычным автоматом несовместимо – дилетантская несусветица.

На какую перегрузку рассчитывать?

Ток отсечки автомата (экстраток) равен максимально допустимому току потребления квартиры (дома), умноженному на 1,25 и дополненному до ближайшего большего значения из стандартного ряда токов 1, 2, 3, 4, 5, 6.3, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500, 4000 и 6300 А.

Максимальный ток потребления квартиры должен быть записан в ее техпаспорте. Если нет – можно узнать в эксплуатирующей здание организации (обязаны сообщать по закону). В старых домах и новых бюджетных максимально допустимый ток, как правило, 16 А; в новых обычных (семейных) – 25 А, в бизнес-классе – 32 или 50 А, а в люксах 63 или 100 А.

Для частных домовладений максимальный ток рассчитывают по лимиту потребляемой мощности из техпаспорта (уж его-то прописать инстанции не упустят) из расчета 5 А на киловатт, с коэффициентом 1,25 и дополнением до ближайшего большего стандартного значения. Если в техпаспорте прямо прописано значение максимального тока потребления, за основу расчета берут его. Добросовестные проектировщики на плане электропроводки прямо указывают ток отсечки главного автомата, так что и считать не приходится.

Номинальный ток УЗО

Номинальный (рабочий) ток УЗО берут на ступень выше тока отсечки. Если ставится дифавтомат, его выбирают ПО ТОКУ ОТСЕЧКИ, а токовый номинал УЗО заложен в нем конструктивно.

Видео: УЗО или дифавтомат?

Ток утечки и общая схема защиты

Для квартиры с проводкой TN-C-S не будет ошибкой без лишних размышлений взять УЗО на разбаланс 30 мА. Системе квартире TN-C далее будет посвящен отдельный раздел, а вот для частных домов ясных и окончательных рекомендаций сразу дать нельзя.

По п. 7.1.83 ПУЭ рабочий (естественный) ток утечки не должен превышать 1/3 тока разбаланса УЗО. Но в доме с электрическим теплым полом в прихожей, освещением двора и электроподогревом гаража зимой рабочий ток утечки может достигать 20-25 мА при жилой площади и в 60, и в 300 квадратов.

В целом, если нет теплицы с электроподогревом грунта, прогреваемой водяной скважины, а двор освещается экономками, на вводе после счетчика бывает достаточно поставить пожарное УЗО с номинальным током на ступень выше тока отсечки автомата, а на каждую группу потребителей – по защитному УЗО с таким же номинальным током. Но точный расчет может сделать только специалист по результатам электрических измерений уже готовой проводки.

Примеры расчета

Первый – новая квартира с проводкой TN-C-S ; по техпаспорту лимит потребляемой мощности 6 кВт (30 А) . Проверяем автомат – стоит на 40 А, все ОК. УЗО берем на ступень или две выше по номинальному току – 50 или 63 А, не важно – и на ток разбаланса в 30 мА. О токе утечки не думаем: его в пределах нормы должны обеспечить строители, а нет – так пусть сами и исправляют бесплатно. Впрочем, подрядчики таких проколов не допускают – знают, чем пахнет по гарантии.

Второй. Хрущевка, пробки на 16 А. Ставим стиралку на 3 кВт; ток потребления – около 15 А. Для ее защиты (и защиты от нее) нужно УЗО с номиналом 20 или 25 А на 30 мА разбаланса, но 20 А УЗО редко бывают в продаже. Берем УЗО на 25 А, но в любом случае ОБЯЗАТЕЛЬНО нужно пробки убрать, а поставить вместо них автомат на 32 А, иначе возможна ситуация, описанная вначале. Если проводка явно не выдержит кратковременного броска в 32 А, ничего не поделаешь, нужно ее менять.

В любом случае нужно давать заявку в энергослужбу на замену счетчика и реконструкцию электропроводки, с заменой или без замены. Процедура эта не очень сложная и хлопотная, а новый счетчик с индикацией состояния проводки в дальнейшем сослужит добрую службу, см. раздел о сработках и неисправностях. А зарегистрированное при реконструкции УЗО позволит потом бесплатно вызывать электриков для измерений, что тоже весьма неплохо на будущее.

Третий. Коттедж с лимитом потребления в 10 кВт, что дает 50 А. Общая утечка по результатам измерений – 22 мА, причем дом дает 2 мА, гараж – 7, а двор – 13. Ставим общий дифавтомат на 63 А отсечки и 100 мА разбаланс, дом с гаражом запитываем раздельно через УЗО на 80 А номинальных и 30 мА разбаланса. Двор в таком случае лучше оставить вовсе без своего УЗО, но светильники для него взять во влагозащищенных корпусах с заземлительной клеммой (промышленного типа), и завести их земли прямо на контур заземления, так будет надежнее.

Подключение УЗО в квартире

Типовая схема подключения УЗО в квартире приведена на рисунке. Видно, что общее УЗО включается как можно ближе к вводу, но после счетчика и главного (подъездного) автомата. Там же на врезке показано, что в системе TN-C общее УЗО включать нельзя.

При необходимости отдельных УЗО для групп потребителей их включают сразу же ЗА соответствующими автоматами, выделено желтым на рисунке. Номинальный ток вторичных УЗО берут на ступень-две выше, чем у «своего» автомата: для ВА-101-1/16 – 20 или 25 А; ВА-101-1/32 – 40 или 50 А.

Но это в новых домах, а в старых, где защита нужнее всего: земли нет, проводка аховая? Кто-то там обещал просветить на предмет подключения УЗО без земли. Верно, как раз до этого дело и дошло.

УЗО без земли

Процитированный в начале п 7.1.80 существует в ПУЭ не в гордом одиночестве. Он дополнен пунктами, разъясняющими, как все-таки (ну нет в наших домах контуров заземления, нету!) «впихнуть» УЗО в систему TN-C. Суть их сводится к следующему:

Ставить общее УЗО или дифавтомат на квартиру с проводкой TN-C недопустимо.
Потенциально опасные потребители должны быть защищены отдельными УЗО.
Защитные проводники розеток или розеточных групп, предназначенных для подключения таких потребителей, должны быть кратчайшим путем заведены на ВХОДНУЮ нулевую клемму УЗО, см. схему справа.
Допускается каскадное включение УЗО при условии, что верхние (ближние к электровводу УЗО) менее чувствительны, чем оконечные.

Человек сообразительный, но незнакомый с тонкостями электродинамики (чем, кстати, грешат и многие дипломированные электрики-силовики) может возразить: «Погодите, а в чем проблема-то? Ставим общее УЗО, заводим на его входной ноль все РЕ – и готово, защитный проводник не коммутируется, заземлились без земли!» Так, да не так.

Электромагнитное поле установки и шнура к ней также исключаем из рассмотрения. Первое сосредоточено внутри аппарата, иначе он не пройдет сертификацию и не поступит в продажу. В шнуре же провода проходят вплотную друг к другу, и их поле сосредоточено между ними независимо от частоты, это т. наз. Т-волна.

В квартире с повышенной пожароопасностью допустимо, при обязательном наличии индивидуальных УЗО потребителей, включенных по рекомендуемой схеме, ставить и общее ПОЖАРНОЕ УЗО на 100 мА разбаланса и с номинальным током на ступень выше, чем у защитных, независимо от тока отсечки автомата. В описанном выше примере для хрущевки нужно подключить УЗО и автомат, но не дифавтомат! При выбивании автомата УЗО должно остаться в работе, иначе резко возрастает вероятность несчастного случая. Поэтому УЗО по номиналу нужно брать на две ступени выше автомата (63 А для разобранного примера), а по разбалансу – на ступень выше оконечных 30 мА (100 мА). Еще раз: в дифавтоматах номинал УЗО делают на ступень выше тока отсечки, поэтому для проводки без земли они не годятся.

Видео: подключение УЗО

Ну вот, выбило…

А почему срабатывает УЗО? Не как, это уже описано, а почему? И что делать, если сработало? Раз выбило, значит, что-то не так?

Верно. Просто включать после срабатывания нельзя, пока не найдена и не устранена его причина. А найти, где что «не так» можно и самому без каких-либо особых знаний, инструмента и приборов. Большую помощь в этом окажет обычный квартирный электросчетчик, если только он не совсем уж антикварный.

Как найти виновного?

Первое, выключаем все выключатели, вынимаем все из розеток. Вечером для этого придется воспользоваться фонариком; лучше сразу при установке рядом с УЗО прикрепить к стене крючок и повесить на него дешевенький светодиодный фонарик.

Отключаем подъездный или главный квартирный автомат. Не включается? Виновата электромеханика УЗО; нужно отдавать в ремонт. Самому копаться нельзя – устройство жизненно важное, и после ремонта нужна проверка на специальном оборудовании.

Включилось, но при подаче напряжения опять выбило при пустой проводке? В УЗО либо внутренний разбаланс дифтрансформатора, либо залипла кнопка «Тест», либо неисправна проводка.

Пробуем включить под напряжением, смотря на счетчик. Если хотя бы на миг вспыхнул индикатор «Земля» (см. рис), или раньше было замечено, что он подмигивает – утечка в проводке. Нужно проводить измерения. Если УЗО установлено в порядке реконструкции проводки и зарегистрировано в энергослужбе, нужно вызывать муниципальных электриков, они обязаны проверить. Если УЗО «самодуйное» – платить специализированной фирме. Услуга, впрочем, не из дорогих: современное оборудование позволяет за 15 мин. найти утечку в стене с точностью до 10 см.

Но прежде чем звонить в фирму, нужно открыть и осмотреть розетки. Экскременты насекомых дают прекрасную утечку с фазы на землю.

Проводка не внушает опасений, даже отключали посекционно автоматами, но УЗО выбивает «на пустом»? Неисправность внутри него. И разбаланс, и залипание «Теста» вызывают чаще всего не конденсат или интенсивное использование, а все те же «таракашкины какашки». В Ростове-на-Дону отмечен случай, когда в совершенно ухоженной квартире в УЗО было обнаружено гнездилище… туркестанских уховерток, невесть как туда попавших. Здоровенных, с огромными мощными церками (щипцами на хвосте), страшно злющих и кусачих. В квартире они никак себя не проявляли.

УЗО срабатывает при подключении потребителей, но признаков КЗ нет? Включаем все, особенно потенциально опасных (см. раздел о классификации УЗО по индексам), пробуем включитьУЗО, опять смотря на счетчик. На этот раз возможно, помимо «Земли», свечение индикатора «Реверс»; иногда его обозначают «Возврат», след. рис. Это свидетельствует о наличии в цепи большой реактивности, емкости или индуктивности.

Искать дефектного потребителя нужно в обратном порядке; сам по себе он может не дотянуть УЗО до срабатывания. Поэтому включаем все, затем по очереди отключаем подозрительных, и пробуем включать. Включилось, наконец-то? Это он и есть, «реверсивный». В ремонт, но уже не электрикам, а «бытовушникам».

В квартирах с проводкой TN-C-S возможен случай, когда четко определить источник срабатывания УЗО не удается. Тогда вероятная причина – плохая земля. Еще сохраняя защитные свойства, заземление уже не отводит высшие составляющие спектра помех, и защитные проводники работают как антенна, аналогично квартире TN-C с общим УЗО. Чаще всего такое явление наблюдается в периоды наибольшего пересыхания и промерзания почвы. А что делать? Напрягать эксплуатанта здания, пусть доводит контур до нормы, обязан.

О фильтрах

Одним из основных источников сбоев в работе УЗО являются помехи от бытовой техники, а эффективным способом борьбы с ними – поглощающие ферритовые фильтры. Видали набалдашники-«шишки» на компьютерных шнурах? Это они и есть. Ферритовые кольца для фильтров можно купить в радиомагазине.

Но для силовых ферритовых поглотителей определяющее значение имеют магнитная проницаемость феррита и магнитная индукция насыщения в нем. Первая должна быть не менее 4000, а лучше – 10 000, а вторая – не менее 0,25 Тл.

Фильтр на одном кольце (вверху на рис.) можно встроить с «шумящую» установку, если она не гарантийная, как можно ближе в сетевому вводу. Работа эта для опытного специалиста, поэтому точная схема не приводится.

Несколько же колец можно просто надеть на сетевой шнур (на рис. внизу): с точки зрения электродинамики все равно, обмотан проводник вокруг магнитопровода или наоборот. Чтобы не резать фирменный литой шнур, нужно купить вилку, гнездовую колодку и кусок трехжильного кабеля. Продаются и готовые сетевые шнуры с ферритовыми поглотителями помех, но стоит такой дороже, чем самодельный сборный по частям.