Виды и типы узо. Как рассчитать узо для дома и квартиры Какое узо отсечки лучше ставить на трешку

Как работает УЗО, куда его ставят и зачем оно нужно? Если вы узнаете ответы на эти вопросы, ваша квартира или дом станут более защищенными и безопасными для проживания. Ведь устройство защитного отключения (УЗО) предохраняет жилище от возгорания проводки и следующими за этим случаем неприятностями. Поэтому с конструкцией, способом установки и расчетом его номиналов должен познакомиться каждый предусмотрительный домовладелец.

УЗО – что это такое и как оно работает

Расшифровывая аббревиатуру УЗО в электрике, мы подразумеваем особый узел, размыкающий цепь в случае возникновения нештатной ситуации в системе. Под такой ситуацией в первую очередь понимается утечка тока в квартире или доме, спровоцированная человеком, который коснулся оголенного провода или контакта. В этом случае тело будет использовано, как проводник, по которому ток уйдет в условную землю, а в электросети зафиксируется скачек силы, измеряемый в тысячных долях ампера (мА).

На такие скачки обычные автоматические предохранители не реагируют. Они размыкают цепь только после фиксации дисбаланса силы тока величиной от 1 до 4 ампер (выше номинального). Спасти человека от оголенного провода может только УЗО – более чувствительный прерыватель, реагирующий на 10-30 мА. Именно он размыкает цепь до того, как неосторожный пользователь успевает испугаться "укуса" тока. В итоге, благодаря такому прерывателю, после контакта с оголенным проводом у нас остаются только неприятные воспоминания, а не тяжелая травма или инвалидность.

Кроме того, УЗО реагирует на опасный нагрев электропроводки, причиной которого может стать как короткое замыкание, так и скачок характеристик тока, спровоцированный сбоем на линии. Устройство защищает сеть и от подключения электроприборов с излишне высокой мощностью, которые разогревают проводку до температуры кипятильника, поэтому в электротехнике принято использовать особый термин – противопожарное УЗО.

Типовые разновидности устройств – 3 классификации

Зачем нужно УЗО в квартире или доме, мы уже разобрались. Теперь нам стоит изучить стандартные разновидности таких прерывателей. При этом мы будем использовать три способа классификации: по полюсам, по конструкционным особенностям и по особенностям функционирования. Первый способ классификации предполагает деление товарной номенклатуры подобных устройств на 2-полюсную и 4-полюсную группы. Модуль из первой группы монтируют исключительно в однофазные (бытовые) электросети. Устройства из второй группы ставят на трехфазную (промышленную) сеть энергоснабжения.

Выбирая УЗО по конструкционным особенностям, мы имеем дело с двумя группами – электромеханической и электронной. В первую входят энергонезависимые прерыватели, которые продолжают работать даже после обрыва нулевой линии в проводке. Во вторую группу включают энергозависимые прерыватели, которые нуждаются в постоянном питании, поскольку их главный компонент – не дифференциальный трансформатор, а электронная плата.

Третий способ – классификация по функциональности – выделяет несколько типов прерывателей: AC, А B, F, G. Тип АС ориентирован на синусоидальный ток и нарастающие нагрузки, причем чтобы такое устройство сработало, достаточно и резкого скачка, и плавного увеличения характеристик. Тип А реагирует на пульсирующий постоянный и переменный ток, при этом нагрузки могут расти как постепенно, так и скачками. Тип B – это классический промышленный автомат, и в квартире вы его, скорее всего, не увидите, а F и G – это противопожарное УЗО, применяемое как в быту, так и на производстве.

Разумеется, полная классификация прерывателей не ограничивается вышеприведенными способами, да и групп в каждом случае будет немного больше, чем мы указали, но упомянутых вариантов вполне достаточно, чтобы понять, какими прерывателями следует пользоваться в квартире или ином жилом помещении.

Сколько и каких УЗО нужно для вашей квартиры или дома

Перед тем, как выбрать УЗО для квартиры или дома, нам необходимо оценить потребности и ожидания владельца жилища, которому нужна такая защита. Итак, с помощью такого прерывателя мы хотим оградить себя от следующих неприятностей:

поражения домочадцев электрическим током;
пожара в проводке, розетке или самом электроприборе;
выхода из строя дорогой бытовой техники;
замыкания или пробоя в сыром помещении (в ванной комнате, например).

При этом нам необходимо подобрать УЗО с нужным нам уровнем чувствительности, чтобы такое устройство не срабатывало на "ложные вызовы", спровоцированные электропроводкой. В итоге в городской квартире практикуется такая схема применения: противопожарное УЗО на центральной линии, отдельный прерыватель для кухни, отдельный модуль для ванной комнаты и еще одно устройство для всех остальных помещений (коридор, зал спальня). Причем хорошим тоном считается применение обособленных УЗО для водонагревателей и стиральных машин.

Все квартирные блоки относятся к 2-полюсным разновидностям и АС-типа. Исключением может быть лишь блок, рассчитанный на борьбу с пожаром – он относится к G-типу. В частном доме практикуется немного иная схема: противопожарное УЗО на центральной линии и прерыватели для каждой ветви, питающей отдельные комнаты. То есть количество штатных модулей безопасности должно равняться числу комнат или функциональных зон в жилище. Плюс сюда нужно прибавить отдельные УЗО для бойлеров и насосных станций.

"Домашние" устройства могут относиться как к 2-полюсным, так и к 4-полюсным типам, в зависимости от числа фаз в линии энергоснабжения дома. Противопожарное УЗО будет принадлежать к F или G типу, а остальные модули – к АС-типу. При этом для частного дома лучше выбрать энергонезависимый вариант прерывателя – электромеханическое УЗО.

Как вычислить параметры конкретного прерывателя

Итак, мы определились с числом прерывателей и схемой их размещения, но выбор УЗО для дома или квартиры на этом не заканчивается. Перед покупкой конкретных моделей нам нужно выполнить расчет их характеристик. Без этого модуль будет срабатывать сам по себе, раздражая владельца частного дома или квартиры. Чтобы рассчитать УЗО максимально точно, проектировщики электросетей используют такие параметры, как мощность подключаемых к линии электроприборов, величину тока утечки и даже длину проводки.

Например, расчет прерывателя для комнаты с суммарным энергопотреблением 5 кВт, подключенной к счетчику на 220 вольт проводом 11-метровой длины, начинается с определения максимального тока потребления, в данном случае это 22,7 А (5000/220). Далее идет определение тока утечки в проводах и электроприборах – это около 11 и 9 мА (ток фазы минус ток нейтрали), после чего мы подбираем из модельного ряда УЗО с параметрами, наиболее близкими к данным величинам – 22,7 А и 20 мА. Это будет автомат на 25А/20мА, причем перед тем, как рассчитать окончательные параметры, все значения нужно увеличить хотя бы на 30 процентов. В итоге, на линию обслуживания такой комнаты нам придется поставить прерыватель на 32А/30мА. Вот и все, теперь вы знаете, какое УЗО выбрать в данном случае.

Если долгие вычисления вас утомляют, вместо того, чтобы делать точный расчет, вы можете воспользоваться стандартными рекомендациями по характеристикам прерывателя, которые звучат следующим образом:

Для противопожарного модуля нужны параметры на уровне 62А/300 мА.
Для ванной комнаты и детской подойдет модуль на 16А/10 мА.
В комнаты без энергоемких электроприборов (холодильника, стиральной или посудомоечной машины) можно поставить блок на 25А/30мА.
На линию питания бойлера или кухни (или иного энергоемкого помещения) лучше установить прерыватель на 40А/30 мА.

Если вы запомните эти данные, вам не понадобится делать сложный расчет и подбирать УЗО по мощности и прочим параметрам. И пусть вас не пугают большие значения силы тока – при 40 амперах блок не отключается от сети (как автомат), а полностью расплавляется. А 30 мА дифференциального тока, при которых , не напугают даже подростка.

Как установить устройство – пример с бойлером

Технически УЗО поставить очень легко – зачищайте контакты от изоляции и фиксируйте их прижимными винтами.

Рассмотрим пример подключения прерывателя к бойлеру Термекс:

Тестируем контакты проводки и находим линию и нейтраль.
Заводим нейтраль в гнездо УЗО, маркированное литерой "N".
Заводим линию в свободное гнездо с той же стороны. При этом, чтобы прерыватель включился в работу, подсоединение к сети можно выполнить как сверху, так и снизу корпуса блока.
Соединяем свободные контакты в корпусе УЗО с соответствующими разъемами бойлера.

Готово! Теперь электроприбор будет работать под защитой. Только не забывайте тестировать УЗО хотя бы раз в месяц. Для этого достаточно нажать кнопку "Тест" на корпусе. И если прерыватель разомкнет цепь, то он полностью работоспособен.

УЗО - это устройство защитного отключения. Электромеханический аппарат, применяющийся для защиты человека от поражения электрическим током. Кроме того, УЗО защищает жилище от пожара, случившегося по вине плохой изоляции электропроводки.

С точки зрения физики, основная функция УЗО - защита электросети от слишком больших токов утечки методом обесточивания при завышении допустимой нормы. Это устройство, которое также называется выключателем дифференциального тока (ВДТ), входит в стандартную комплектацию электрооборудования для дома, вне зависимости от того, квартира ли это в многоэтажке или деревянная дача.

Выбор УЗО - шаг, к которому нужно подходить ответственно, так как неправильно подобранный дифференциальный выключатель может либо не сработать в момент аварии, либо наоборот - срабатывать слишком часто, обесточивая все жилище.

Обратите внимание, УЗО не защищает от короткого замыкания. Для этого предназначены автоматы.

Принцип действия

Чтобы правильно выбрать УЗО для частного дома или квартиры, нужно понимать, по какому принципу вообще работает этот агрегат, еще не совсем привычный для российского потребителя.

Устройство защитного отключения включается в сеть последовательно после вводного автомата и электросчетчика. Однофазное УЗО (для стандартной сети в 220 В) имеет по 2 клеммы на ноль и фазу, трехфазное - 4 клеммы: 3 фазы и общий ноль.

Основа его работы заключается в сравнивании параметров входящего и выходящего тока. Обобщенно говоря, сколько ампер идет на все потребители тока на входе, столько должно быть и на выходе.

Если между входным и выходным током оказывается разница, значит, где-то в квартире есть утечка по току. Причиной ее возникновения может быть и контакт человека с оголенным проводом (фазой). В этом случае УЗО обесточивает тот участок сети, который к нему подключен.

Минимальный порог срабатывания УЗО составляет 30 мА - это так называемый «порог неотпускания». При переменном напряжении в 220 В частотой 50 Гц ток в 30 миллиампер вызывает судорожные сокращения мышц - человек не может разжать пальцы.

При этом ВДТ с пороговым значением в 30мА должен срабатывать превентивно при токе утечки уже в 15 мА.

Как правильно выбрать

Чтобы выбрать УЗО для квартиры, коттеджа или дачного дома, необходимо в первую очередь определиться с уровнем безопасности, которого планируется достичь.

Нужно учитывать в первую очередь тип проводки. Если электропроводка старая, то устанавливать дифференциальный выключатель по току бессмысленно: в ней почти наверняка будут присутствовать токи утечки. Если выбрать и установить УЗО с пределом в 30 мА, то оно будет срабатывать слишком часто.

Если поставить устройство с порогом отключения выше - то в нем не будет практического смысла.

Кроме того, многие марки ВДТ не предназначены для работы с алюминиевой проводкой, которая была стандартом для квартир в домах, построенных в СССР.

Алгоритм выбора

Делая нужного номинала, руководствуемся следующей пошаговой инструкцией. Итак, необходимо:

удостовериться, что качество проводки позволяет использовать устройство защитного отключения;
определить количество групп потребителей, на которые будут ставиться УЗО;
определить количество уровней защиты.

Расчет и установка этого оборудования производится одновременно с расчетом и прокладкой всей электросети. УЗО всегда идет «в комплекте» с автоматическим выключателем питания.

Существует правило. УЗО по мощности, то есть по пропускаемому току, должно устанавливаться на ступень выше номинального тока вводного автомата. То есть если автомат рассчитан на ток в 20 А, то УЗО должно быть на 40 А, такое и стоит выбрать.

Номинальный и дифференциальный ток

В характеристиках этого устройства всегда будут указаны обозначения приблизительно такого типа: 25/10 мА, 40/30 мА, и т. п. Это - параметры номинального и дифференциального тока, при которых работает аппарат. Номинальный ток выражается в амперах (А), это - суммарная величина всех токов, которые могут проходить сквозь устройство в штатном режиме работы, неограниченно долго.

Приведем пример. Группа потребителей - розетки и освещение одной жилой комнаты- запитана от отдельного автомата на 16 А. Автомат по нормативу может выдерживать нагрузку в 1,13 от номинала неограниченно долго, а в 1,45 номинала - до 1 часа.

На защитные устройства этот норматив не распространяется, поэтому если в розетки будет включено несколько мощных потребителей, чей суммарный ток составит, допустим, 17 А в течение нескольких часов, то автомат не выключится, но УЗО может выйти из строя.

Дифференциальный ток, выражающийся в миллиамперах (тысячных долях ампера) - это и есть тот ток утечки, при котором ВДТ должен срабатывать. Для защиты человека от поражения электротоком используются приборы с границей по дифференциальному току в 10-30 мА. В качестве противопожарной защиты - УЗО с границей в 100 мА.

Главное баланс

Просчитывая, какое УЗО можно поставить в квартире или частном доме, сколько необходимо этих устройств и какой мощности, примите во внимание, что здесь работает пропорция: чем меньше предел по дифференциальному току - тем чаще будет срабатывать аппарат.

Поэтому нерациональным будет выбрать высокоточный прибор на общий ввод, у электросчетчика. Жилище будет обесточиваться довольно часто, особенно если с проводкой есть проблемы. Но и аппарат с большим порогом выключения не будет защищать от ударов током. Он обеспечит лишь противопожарную защиту.

Поэтому на практике применяются две основных схемы подключения, условно - простая и сложная. Простая - самый частый вариант. Один вводный автомат - одно устройство защиты с порогом, подобранным эмпирическим путем.

Если при 30 мА фиксируются слишком частые срабатывания, то либо нужно УЗО заменить на аналогичное с более высоким порогом, либо определить «проблемную» группу потребителей, и на нее смонтировать отдельный аппарат, так как нагрузка по току суммируется.

Вторая схема предполагает дифференцированную проводку с выделением:

Защитные устройства, установленные на каждую группу в соответствии с допустимым для нее током утечки, обеспечат обесточивание в случае пробоя изоляции только этой группы электроприборов.

Электроника или электромеханика

Выбираем УЗО - какое предпочесть, - электронное или электромеханическое? На рынке существуют два типа таких приборов. Разница между ними - в типе срабатывающего механизма. дешевле, но имеет существенный недостаток: оно работает только при наличии внешнего питания.

Люди, полагающие, что если нет питания - нет и опасности, ошибаются. При обрыве нулевого провода свет гореть не будет, но на фазе питание сохранится. Сохраняется опасность утечки тока и, соответственно, электрического удара. Поэтому помните: лучшими УЗО стоит считать электромеханические. Они не зависят от внешнего питания.

Отличить один тип УЗО от другого можно по следующим признакам:

маркировка. У электроники на схеме всегда присутствует треугольник с буквой «А» — усилитель по току;
с помощью батарейки. При подключении к прибору обычной батарейки электромеханика срабатывает, электроника - нет;
с помощью магнита. Включенное электромеханическое УЗО выключится, если к нему поднести магнит.

Именно электромеханику стоит выбрать для частного дома, где качество проводки обычно хуже, чем в квартире, а вероятность перегорания или обрыва нулевого проводника выше. Просто в силу того, что часть проводки дачного домика или коттеджа всегда находится на улице, и подвержена воздействию внешней среды.

Какой бренд предпочесть

Рынок электротехники перенасыщен продукцией от разных производителей, поэтому, чтобы не ошибиться, рекомендуется выбрать УЗО от известной компании. В их число можно включить ABB, AEG, Siemens, Legrand, Schneider electric.

Это фирмы с мировым именем, производящие действительно надежную электротехнику. Если же у вас ограничен бюджет, то стоит обратить внимание на отечественные бренды, можно выбрать ДЭК или Аустро-УЗО.

И напоследок

Прежде чем окончательно выбрать прибор защиты, обратите внимание, чтобы в маркировке присутствовала буква А или АС. Только эти УЗО подходят для бытового применения. Разница между ними в том, что приборы класса АС не дают защиты от пульсирующего тока, то есть не подходят, например, для работы со стиральной машиной.

УЗО (устройство защитного отключения) – аппарат, предназначенный для коммутации токов в нормальных режимах эксплуатации, а так же для размыкания контактов в случае, когда дифференциальный ток превысит определенное значение.

Под дифференциальным током понимается разность токов в фазном и нулевом проводе, и возникает он в случае утечки тока на землю – например при поражении электрическим током человека. Также токи утечки могут возникать из-за старения изоляции, что, в свою очередь, может привести к нагреву проводки и пожару.

Функцией отключения токов утечки так же обладает дифференциальный автомат. В отличии от УЗО, диф. автомат способен отключать токи короткого замыкания и токи перегрузки. То есть:

Диф. автомат = УЗО + автоматический выключатель

На электрических схемах обозначается следующим образом:

Принцип работы

Внутри УЗО находится дифференциальный трансформатор тока, который реагирует на сумму токов фазного (-ых) и нулевого проводника. В нормальном режиме токи в фазе и нуле (3 фазах и нуле - для 3-х фазного УЗО) компенсируют друг друга и срабатывание не происходит. В случае утечки тока на землю, токи не компенсируют друг друга, во вторичной обмотке трансформатора наведется напряжение и УЗО сработает.

Работает ли УЗО без заземления?

Довольно часто задают вопрос, работает ли УЗО без заземления? Ответ: да, работает. Но стоит обратить внимание, что в случае объединения нулевого рабочего проводника (N) и нулевого защитного (PE) даже в нормальных режимах работы возможна утечка тока на землю, что вызовет ложное срабатывание.

Обратимся к ПУЭ (7 издание) пункт 1.74: «В зоне действия УЗО нулевой рабочий проводник не должен иметь соединений с заземленными элементами и нулевым защитным проводником». Иными словами: УЗО и диф. автомат срабатывает в случае, когда ток в нулевом проводнике меньше, чем в фазном. Такое случается, когда ток стекает на землю, например при поражении человека током или нарушении электрической цепи.

Классификация УЗО

По назначению:

УЗО без встроенной защиты от сверхтоков (ВДТ) - размыкает контакты при увеличении дифференциального тока выше определенного значения;
УЗО с встроенной защитой от сверхтоков (АВДТ) - ВДТ с функцией отключения токов КЗ и токов перегрузки.
В свою очередь, АВДТ подразделяются на группы по характеристике мгновенного расцепления, т.е.: ВДТ - УЗО, АВДТ - диф. автомат.

По способу управления:

УЗО, функционально зависящие от напряжения цепи;
УЗО, функционально не зависящие от напряжения цепи (Размыкающиеся и неразмыкающиеся при исчезновении напряжения в сети).

В зависимости от числа полюсов и токовых путей:

Двухполюсные (однофазные УЗО, подключается фаза и рабочий ноль);
Четырехполюсные (трехфазные УЗО, подключаются 3 фазы и рабочий ноль).

По условиям функционирования при наличии составляющей постоянного тока:

По условиям устойчивости к нежелательному срабатыванию от воздействия импульсов напряжения:

Общего типа - УЗО без выдержки времени.
Типа S-УЗО с выдержкой по времени 0,1-0, 5 сек. Такие УЗО применяются для обеспечения селективности - отключения поврежденной части электрической цепи. Пример: вводное УЗО с выдержкой времени 0,5 сек, УЗО на отходящей линии с выдержкой 0,1 сек. При повреждении на линии через 0,1 сек отключится УЗО на отходящей линии, а вводное отключиться не успеет.

Также УЗО классифицируют по виду установки (стационарного и подвижного исполнения), по способу защиты от внешних факторов (защищенные и незащищенные), по способу монтажа (поверхностный, утопленный или панельно-щитовой монтаж).

Маркировка УЗО

Каждый ВДТ (АВДТ) должен иметь стойкую маркировку с указанием всех или, при малых размерах, части следующих данных:

Наименование изготовителя или торгового знака (марки);
Обозначение типа, каталожного номера или номера серии;
Номинальное(ые) напряжение(я);
Номинальная частота, если ВДТ разработан для частоты, отличной от 50 и/или 60 Гц
Номинальный ток;
Номинальный отключающий дифференциальный ток;
Уставки отключающего дифференциального тока для ВДТ с несколькими значениями отключающего дифференциального тока;
Номинальная наибольшая включающая и отключающая коммутационная способность;
Степень защиты (только в случае ее отличия от IP20);
Рабочее положение, при необходимости;
Номинальная наибольшая дифференциальная включающая и отключающая способность, если она отличается от номинальной наибольшей включающей и отключающей способности;
Символ для устройств типа S;
Указание, что ВДТ функционально зависит от напряжения сети, если это имеет место;
Обозначение органа управления контрольным устройством - буквой Т;
Схема подключения;
Рабочая характеристика при наличии дифференциальных токов с составляющими постоянного тока.

Маркировка должна быть нанесена либо непосредственно на ВДТ, либо на табличке (ах), прикрепленной(ных) к ВДТ, и должна быть расположена так, чтобы быть видимой после установки ВДТ.

Если габариты устройств не позволяют нанести все указанные выше данные, то по крайней мере маркировка по пунктам 5), 6), 14) должна быть видимой после монтажа. Информация по пунктам 1), 2), 3), 10), 11) и 15) может быть нанесена на боковых или задней поверхностях устройства и быть видимой только до установки. Информация по пункту 15) может быть нанесена на внутреннюю поверхность любой крышки, которую нужно снимать для присоединения питающих проводов.

Информация по остальным пунктам должна быть приведена в эксплуатационной документации и каталогах изготовителя.

Выводы, предназначенные исключительно для соединения цепи рабочего нулевого проводника, должны быть обозначены буквой N. Выводы, предназначенные для нулевого защитного проводника, если он имеется, должны обозначаться символом (по ГОСТ 29322).

Пример маркировки

1 - С 16- перед нами диф. автомат с током отключения 16А.
2 - Уставка по дифференциальному току - 100 мА.
3 - Аппарат предназначен для сетей 230 В
4 - Защита от перенапряжений. При повышении напряжении в сети больше 270 В произойдет отключение.
5 - Диф. автомат АС типа, т.е. реагирует лишь на переменную составляющую тока.

Где применяется УЗО?

Для того чтобы ответить, где необходимо использовать УЗО, обратимся к ПУЭ (7 издание), а именно пунктам 7.1.71-7.1.85. Сделаем «выжимку» из этих требований:

УЗО необходимо для отключения поврежденных участков цепи и для предотвращения поражения током человека или возгорания проводки;
УЗО применяется на групповых линиях, питающие штепсельные розетки розетки для переносных электроприемников;
В жилых зданиях УЗО рекомендуется устанавливать на квартирных щитках, допускается их установка на этажных щитках. Для частного дома - в распределительном щитке или ВРУ;
Рекомендуется применять УЗО с функцией отключения сверхтоков (диф. автомат) для линий, питающих штепсельные розетки. В случае если таких линий много, в целях экономии можно использовать после УЗО группу автоматических выключателей. (п. 7.1.79);
Для линий, питающих штепсельные розетки, необходимо применять УЗО с диф. током срабатывания не более 30 мА. (п. 7.1.79). Для защиты от возгорания используются УЗО на 300 мА. Такое УЗО устанавливают после счетчика, до распределения на отходящие линии;
Уставка (предельно допустимое значение параметра) по времени у вводного УЗО должна быть больше в 3 раза, чем уставка УЗО на отходящих линиях. Это обеспечит селективность защиты. То есть при повреждении на отходящей линии, вводное УЗО не успеет сработать, и отключиться лишь поврежденный участок. (п 7.1.73);
УЗО не должно срабатывать при исчезновении в сети напряжения.

Где ставить?

Ставим в распределительных квартирных щитках и щитках частных домов на линии, питающие розетки. Для трехфазных приемников (например, трехфазных станков) применяем четырехполюсное (3-х фазное) УЗО, для однофазных – двухполюсное (однофазное) УЗО. Применять 3-х фазное УЗО для 3 отходящих линий нельзя. Несимметричная нагрузка вызовет ложное срабатывание УЗО (например, после 3-х фазного УЗО, фазы ушли на разные постройки).

ВАЖНО!
Нельзя применять УЗО для оборудования, отключение которого может повлечь опасные для потребителя ситуации. Например, отключение пожарной сигнализации и автоматики (см. ПУЭ 7 издание п 7.1.81.). Дело в том, что после УЗО идут несколько групп автоматов, и при повреждении на одной из групп будут погашены все линии. Таким образом, наиболее важное оборудование будет отключено.

Дифференциальный автомат или УЗО?

Дифференциальный автомат от УЗО можно отличить следующими способами:

Выбор УЗО

В большинстве случаев подойдет следующее решение: после вводного автомата устанавливаем УЗО 100 мА, а на отходящие линии - 30 мА. На отдельную линию во влажное помещение, например в ванную комнату, устанавливаем УЗО на 10 мА. Номинальный ток УЗО должен быть не меньше тока автомата, устанавливаемого перед УЗО.

УЗО электромеханическое или электронное?

Для бытового использования вполне подойдут электромеханические УЗО, кроме того они дешевле электронных и не требуют внешнего питания для их функционирования. В следующем видео автор демонстрирует способ определения типа УЗО.

Когда применять адаптер с УЗО?

В старых квартирах, деревенских домах, дачах не всегда имеется заземление, и как следствие УЗО не предусмотрено. Поэтому для обеспечения безопасности при использовании электрооборудования можно применять адаптер с УЗО.

Используется обычно для кухонных плиток, водонагревателей, стиральных машин – электрооборудования с металлическим корпусом и сложной схемой./>

В большинстве случаев подойдет адаптер на 16 А с током срабатывания на 30 мА.

Схема однофазного подключения

Для простоты, наглядности и наиболее легкого восприятия на схеме изображены 2 линии. Подобные схемы обычно применяются в квартирах многоэтажек. Пусть с 1 линии питается электрическая плита, а со второй – ванная комната. Из соображений безопасности, для влажного помещения выбрали УЗО с меньшим диф. током. Приведенная схема обеспечивает селективное защитное отключение (избирательное). Например, при повреждении в эл. плитке (линия 1) сработает УЗО 30 мА. При этом ванная комната (линия 2) останется в работе. Так же и в обратном случае. В случае пожара, плавки проводов, ток утечки будет расти. По мере его увеличения последовательно отключатся сначала линия 2, потом линия 1. Когда диф. ток превысит значение в 100 мА, сработает вводное УЗО и отключит ввод. УЗО 100 мА называют противопожарным./>

Схема трёхфазного подключения

Привожу пример подключения 3-х фазного УЗО в ВРУ (вводном распределительном устройстве) частного жилого дома. Предусмотрено 3-х фазное подключение т.к. предполагается, что в доме есть 3-х фазная нагрузка (станки, электротопление, насосы). Разрешенная мощность для жилых домов физ. лиц 15 кВт, мощность ограничена вводным автоматом на 25 А. Для простоты и наглядности привожу по одному 3-х фазному и 1 фазному подключению. Предполагается, что подключена баня, сарай (схема подключения идентична схеме подключения дома). В качестве вводного использую УЗО на 100 мА (противопожарное) с выдержкой времени. Выдержка времени нужна для избирательного отключения построек, т.к. на каждую постройку есть свое противопожарное УЗО на 100 мА без выдержек, за которым следуют защитные (10 мА и 30 мА)./>

Видео о правильном подключении УЗО на примере квартирного щитка:

Основные проблемы

Ниже приведены основные проблемы, которые принято обычно связывают с неправильной работой УЗО.

Срабатывает УЗО на водонагревателе

При диагностировании такого случая, для начала, необходимо исключить неисправность в самом устройстве защиты или старение изоляции проводки. Для этого достаточно подключить любой другой прибор в линию, питающую водонагреватель. В случае, если отключения не произошло, необходимо искать проблему в водонагревателе.

Почему выбивает УЗО на водонагревателе?
Основная причина - нарушение электрической цепи внутри бойлера. Как показывает практика, наиболее распространенное явление – нарушение изоляции питающего провода внутри корпуса. Неизолированный провод касается металлического корпуса водонагревателя и цепь замыкается через землю. То есть ток в обратном проводе становится меньше чем в прямом, что вызывает срабатывание УЗО. Рассмотрим схему:

В исправном бойлере нет тока утечки на землю (РЕ) потому что нет электрической связи с корпусом. Поэтому ток в фазном и нулевом проводе одинаков - УЗО не срабатывает. Теперь рассмотрим случай повреждения цепи внутри водонагревателя:

Проектирование частных (индивидуальных) домов имеет свои особенности. В этой теме хочу акцентировать внимание на установку УЗО на вводе в дом, опираясь, разумеется, на нормативные документы. Многие не уделяют этому должного внимания, я в том числе

Я не раз повторял, что не люблю проектировать частные дома. Это совсем не сложно, даже наоборот, все делается по шаблону. Причем этот шаблон идет порой в разрез с требованиями ТНПА.

Людей не волнует безопасность, удобство эксплуатации. Чаще всегда при проектировании решающим фактором выступает стоимость.

Хотя, в какой-то степени можно понять, раньше в доме был один счетчик с пробками и все работало А сейчас и УЗИП, и УЗО, и защиту от перенапряжения желательно установить.

Почему на вводе в дом нужно устанавливать УЗО?

Обратимся к требованиям ТНПА:

ТКП 45-4.04-149-2009 Системы электроснабжения жилых и общественных зданий:

Сетей, где токи короткого замыкания недостаточны для срабатывания максимальной токовой защиты.

ТКП 339-2011:

Установка УЗО обязательна:

если устройство защиты от сверхтоков (автоматический выключатель, предохранитель) не обеспечивает нормируемого времени автоматического отключения по ГОСТ 30331.3 − 0,4 с при номинальном напряжении 230 В и электроустановка не охвачена системой уравнивания потенциалов;

СП 31-110-2003 (Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий):

А.2.2 Защита от сверхтока обеспечивает защиту от косвенного прикосновения путем отключения поврежденного участка цепи при глухом замыкании на корпус. При малых токах замыкания, снижении уровня изоляции, а также при обрыве нулевого защитного проводника УЗО является, по сути дела, единственным средством защиты.

ПУЭ 7:

7.1.72. Если устройство защиты от сверхтока (автоматический выключатель, предохранитель) не обеспечивает время автоматического отключения 0,4 с при номинальном напряжении 220 В из-за низких значений токов короткого замыкания и установка (квартира) не охвачена системой уравнивания потенциалов, установка УЗО является обязательной.

7.1.73. При установке УЗО последовательно должны выполняться требования селективности. При двух- и многоступенчатой схемах УЗО, расположенное ближе к источнику питания, должно иметь уставку и время срабатывания не менее чем в 3 раза большие, чем у УЗО, расположенного ближе к потребителю.

ТЦ №31-2012 (О выполнении повторного заземления и автоматическом отключении питания на вводе объектов индивидуального строительства):

Поскольку для объектов, получающих питание от воздушных линий напряжением до 1 кВ, у большинства потребителей невозможно выполнение требований по автоматическому отключению из-за низких кратностей токов короткого замыкания, установка устройства защитного отключения (УЗО) с дифференциальным током срабатывания IΔn до 300 мА на вводе является обязательной.
Примечание. Установка УЗО с дифференциальным током срабатывания IΔn до 300 мА на вводе является обязательной и с точки зрения обеспечения пожарной безопасности.

Исходя из выше перечисленного, УЗО на вводе в частный дом, по сути, является обязательным.

Во-первых: УЗО на вводе с током утечки 100-300 мА выполняет функцию защиты от пожара. Поставьте УЗО и забудьте про страховые службы

Во-вторых: расстояние от ТП до частного дома зачастую очень большое. А это значит, что ток однофазного короткого замыкания будет очень низким и автоматический выключатель может не сработать за 0,4 сек. В таких случаях должно устанавливаться УЗО.

Если вы решили установить УЗО на все групповые линии, то УЗО на вводе, я считаю, можно не ставить, но в любом случае оно не помешает, у вас будет дублированная защита.

Вводное УЗО должно быть селективным, это значит, что оно не сработает, в случае срабатывания ниже стоящего УЗО. Либо сработает чуть позже, если не сработает групповое УЗО либо дифавтомат.

УЗО — безопасность в вашем доме!

При низких токах КЗ вместо характеристики «С» автоматического выключателя лучше поставить «В».

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

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

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

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

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

Принцип работы УЗО

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

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

Типы УЗО

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

По характеру тока утечки

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

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

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

По технологии срабатывания

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

электронные
электромеханические

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

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

По скорости срабатывания (наличие задержки)

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

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

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

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

По количеству полюсов

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

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

По току утечки

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

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

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

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

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

По рабочему току

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

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

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

По возможности регулирования номинального тока утечки УЗО бывают:

нерегулируемые
регулируемые (плавная настройка, ступенчатая настройка)

По наличию защиты от короткого замыкания есть УЗО:

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

По способу установки УЗО разделяют на:

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

Установка и подключение УЗО

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

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

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

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

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

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

Проверяем УЗО

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

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

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

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

Турищев Антон, рмнт.ру