Устройство Защитного Отключения (УЗО), в зависимости от номинального тока утечки,обеспечивает защиту: 100 и 300 мА - от пожара; 30 мА - от пожара и жизни от ударатоком; 10 мА - жизни от удара током

Исследования, проводимые в разныхстранах мира, показывают, чтосерьезность поражения электрическимтоком определяется силой тока,проходящего через тело человека.

Телесные повреждения становятся серьезными, когда сила тока превышает 40 - 50 мА втечение одной секунды.

Теоретически, сила проходящего через человеческое тело тока достигает 150 мА, когдачеловек касается проводника под напряжением 230 В в условиях сухой среды.

Измеряя разность силы тока между проводником под напряжением и нулевым проводником, дифференциальный выключатель нагрузки фактически обнаруживает ток, протекающий через тело человека.Если этот ток достигает порога 30 мА, дифферинциальный выключатель нагрузки отключается в течении нескольких миллисекунд, предупреждая таким образом телесные повреждения или более тяжелые последствия.

Применение УЗО и дифавтоматов Easy 9 обеспечивает защиту даже в случае отсутствия заземления

Противопожарное УЗО обеспечивает защиту от токов утечик в 100 и 300 мА, на которыене отреагирует автомат, но которые способны вызвать пожар. Противопожарное УЗО не защищает жизнь и здоровье при ударе токо

РАСЧЕТ И ВЫБОР УЗО: РАСЧЕТ

1. Расчет тока утечки

При невозможности документального определения суммарного тока утечки электропроводки и нагрузки применяется расчетный метод определения тока утечки в соответствии с СП 31-110-2008. Примерный ток утечки нагрузки: 0.4 мА на 1 А тока, потребляемого нагрузкой.Примерный ток утечки провода: 10 мкА на 1 м длинны фазового провода.

Примерный расчет тока утечки линии питания электроплиты, дано:Мощность плиты - 3 кВт однофазного тока 220 В, 50 Гц. Длина 3-жильного провода от электрощитка до плиты - 15 м.Расчет:Расчетный ток электроплиты: 13,64 А = 3000 Вт / 220 В. Расчетный ток утечки электроплиты: 5,46 мА = 0,4 х 13,64 АРасчетный ток утечки провода: 0,15 мА = 150 мкА = 10мкА х 15 м. Суммарная расчетная утечка тока: 5,61 мА = 0,15 мА + 5,46 мА

2. Выбор ном. тока утечки УЗО (ном. отключающий дифференциальный ток IDn)

Значение номинального отключающего дифференциального тока УЗО не должно превышать 33% суммы токов утечки электропроводки и всех подключенных (включая переносные) потребителей электроэнергии

УЗО срабатывает в диапазоне от 50 до 100% номинала тока утечки.Пример выбора номинального отключающего тока утечки УЗО для электроплиты:Суммарная расчетная утечка тока 30 мА. Рекомендуемый расчетный номинал тока утечки УЗО: 17 мА = 5,61 мА / 33%Выбирается номинал утечки тока 30 мА. УЗО сработает в диапазоне от 15 до 30 мА (УЗО с номиналом 10 мА может ложно срабатывать, так как оно отключается в диапазоне от 5 до 10 мА.).

3. Выбор номинального рабочего тока УЗО (ном. ток In)

Номинальный рабочий ток УЗО должен быть больше суммы рабочих токов подключенных кУЗО нагрузок.Пример выбора номинального рабочего тока УЗО для электроплиты:Расчетный ток электроплиты: 13,64 А

Выбираем ближайший больший номинал УЗО - 25 А (можно выбрать 40 А, но величина запаса по току будет неоправданно велика.

4. Выбор УЗО

Количество полюсов УЗО: 2 полюса (однофазный ток)

Номинальный рабочий ток: 25 А (п.3)

Номинальный отключающий ток: 30 мА (п.2)

Выбранное УЗО Easy: EZ9R34225

Для обеспечения электробезопасности очень широко используются различные устройства защитного отключения (УЗО). Они относятся к категории так называемых умных выключателей, обеспечивающих быстрое отключение опасного прибора. Для того, чтобы наиболее эффективно использовать данное средство защиты, прежде всего, необходимо решить вопрос, как рассчитать мощность УЗО.

Расчет УЗО: общие правила

УЗО применяются в следующих областях:

• Обеспечение защиты от пожара.
• Общая защита при возможных токах утечки, в том числе и от поражения электротоком.
• Защита только от поражения электротоком.

В самом начале расчетов, необходимо определить основные характеристики УЗО, связанные с номинальным отключающим и номинальным током нагрузки. Значения этих показателей должны быть достаточными для обеспечения защиты людей и проводки.

Номинальный дифференциальный ток отключения УЗО не должен превышать 33-х процентов от общей суммы всех подключаемых потребителей и токов утечки. Такое ограничение связано со свойством УЗО срабатывать в диапазоне 50-100% от номинального тока. В случае превышения утечки порога в 33%, с большой вероятностью может произойти ложное срабатывание устройства защитного отключения. Для составления примерного расчета принимается ток утечки в нагрузке составляющий 0,4 миллиампер и соответствующий мощности, которую потребляет эта нагрузка. Кроме того, можно исходить из тока утечки сети в количестве 10 микроампер на 1 м провода фазы.

Пример расчета УЗО на практике

В качестве примера для расчета УЗО можно взять электрическую , являющуюся непременным и обязательным прибором многих современных кухонь. Ее средняя мощность составляет, примерно, 5 киловатт.

Расстояние кабеля от электрического щитка до места подключения в кухне в среднем равняется 11-ти метрам. В соответствии с этим, расчетный ток утечки электропровода будет равен 0,11 миллиампер. При включении на полную мощность, потребление энергии электроплитой составит, приблизительно, около 22,7-х ампер. Значит, расчетный ток утечки будет иметь значение в 9,1 миллиампер. Следовательно, суммарный ток утечки для данной электрической плиты составит 9,21 миллиампер.

Таким образом, при решении вопроса, как рассчитать мощность УЗО для данного электроприбора, получится значение 27,63 миллиампера. При округлении этого значения до рабочего номинала, получится устройство защитного отключения на 30 миллиампер.

Как правильно подключить УЗО

Установка УЗО является важным фактором, влияющим на безопасность человека в квартире, частном доме или другом помещении, где есть электроприборы. Такое защитное устройство автоматически выключается при возникновении токов утечки. К основным причинам, по которым появляются такие утечки, относят случайное прикосновение к проводам и разрушение изоляции вследствие старения или механического воздействия.

В последнем случае УЗО выполняет также и противопожарную функцию, так как большое количество пожаров случается именно по причине неисправной изоляции.

Именно поэтому установка таких в новостройках регламентируется современными нормами безопасности при строительстве. В эксплуатируемой квартире или загородном доме выбор, какое нужно ставить УЗО, полностью лежит в компетенции жильцов.

Критерии выбора

Для чего нужно ставить УЗО, мы рассмотрели. Но чтобы правильно выбрать и поставить это устройство, необходимо знать основные виды и некоторые особенности их классификации.

Тип тока утечки

По этому показателю различают такие виды УЗО:

1. Тип AC : реагирует на утечку синусоидального тока. Этот вид устройства подходит для защиты всех видов электроприборов в квартире, питающихся от однофазной или трехфазной сети. Исключение составляет современная стиральная машина;
2. Тип A предназначен для работы с пульсирующим током. Именно такой прибор нужно поставить для защиты стиральной машины от утечки тока;
3. Тип S относится к селективному типу. При возникновении утечки тока, отключение производится не сразу, а с определенной задержкой. Применяется в целях защиты проводки от воспламенения;
4. Тип G также является селективным устройством, но с меньшим временем срабатывания;
5. Тип B предназначен для работы с постоянными пульсирующими токами. Такое оборудование применяется только на мощных производствах, поэтому ставить подобное УЗО на квартиру бессмысленно.

Для защиты всей квартиры или частного дома от пожара рекомендуется выбрать устройство типа S, а на отдельную комнату или определенный отрезок проводки лучше поставить УЗО типа G.

Номинальный ток

Следующая характеристика, на которую нужно обращать внимание, делая выбор защитного устройства, это номинальный ток прибора. Эта величина указывается на лицевой панели в амперах. Для отдельного бытового прибора (например, бойлера или машинки-автомата) обычно достаточно поставить УЗО на 16A, для всей квартиры – не менее 32A.

Более точно рассчитать, какой номинальный ток устройства необходим для защиты всей квартиры, можно сложив все мощности подключаемых электроприборов. При этом УЗО следует выбрать большей мощности, так сказать, с запасом. Для чего нужно ставить защитное устройство с небольшим запасом по номинальному току? Чтобы автоматическая защита не срабатывала преждевременно, при незначительных нагрузках на сеть.

Здесь нужно заметить, что перед защитным устройством некоторые электрики рекомендуют ставить автоматические выключатели. Такие автоматы способны надежно защитить электрическую цепь от короткого замыкания и перегрузок. Эта практика имеет смысл, когда номинальный ток автомата выбирается на порядок ниже аналогичного показателя защитного устройства. Если поставить оба выключателя с одинаковыми показателями, УЗО будет работать в режиме перегрузки, в результате чего быстро выйдет из строя.

Дифференциальный ток

Это основной показатель, который характеризуется как номинальная отключающая способность (или уровень защиты от поражения током). Выпускаются аппараты с номинальным дифференциальным током, разделенным на две группы:

1. 6, 10, 30, 100 мА. Такой прибор надежно защищает человека от удара электрическим током. При этом для ванной и детской комнаты лучше выбрать минимальный номинальный ток – такие приборы сработают быстрее. Для защиты розеток или осветительной цепи в квартире можно ставить УЗО на 30 или даже 100 мА, в зависимости от протяженности линии;
2. 300 и 500 мА предназначены для защиты квартиры или коттеджа от пожара. Такие устройства нужно ставить на основном вводе, а выбор величины тока зависит от количества приборов и общей протяженности кабельной разводки.

Нужно помнить, что любой электроприбор имеет собственные (естественные) токи утечки. Обычно величина этих токов отмечается в паспорте к прибору. Выбирать УЗО нужно таким образом, чтобы сумма этих показателей составляла не более 1/3 от номинального дифференциального тока устройства. При превышении этой пропорции будут происходить ложные отключения, которые вызывают массу неудобств.

Конструкция

Защитные устройства выпускаются двух видов конструкции: электронные и электромеханические. Рассмотрим особенности конструкции более подробно:

1. Электронные УЗО. Встроенная электронная плата обеспечивает моментальное реагирование на изменение заданных показателей и производит отключение сети. Для функционирования этого прибора защиты, нужна энергия от внешнего источника или от контролируемой линии. Такие приборы менее надежны и долговечны: все зависит от качества платы;
2. Электромеханические УЗО более надежны: не требуют дополнительного питания и для их срабатывания достаточно появления дифференциального тока. Также они продолжают работать, даже если отключить одну из защищаемых цепей.

Стоит отметить что, несмотря на более низкую цену, электронные защитные устройства не нашли широкого применения. Опытные электрики отдают предпочтение электромеханическим моделям, которые более надежны и долговечны.

Производитель

Еще одним критерием, по которому производится выбор УЗО – фирма-производитель. Признанными лидерами в этой области являются такие бренды:

• Legrand;
• Siemens.

Устройства этих зарубежных производителей отвечают всем стандартам как европейским, так и отечественным и имеют соответствующие сертификаты. Минусом этих производителей является завышенная стоимость продукции.

Из отечественных производителей наиболее надежными и проверенными являются изделия под торговыми марками Астро и ДЭК. Они отвечают всем нормативным актам, отличаются доступной ценой и надежностью срабатывания.

По времени срабатывания отечественные приборы уступают зарубежным аналогам: европейские имеют задержку до 20 миллисекунд, а российские – до 30 мс, что вписывается в международные стандарты.

После того как мы сделали выбор, какой защитный аппарат поставить, можно переходить к подключению прибора в сеть квартиры.

Схемы подключения

Специалисты различают несколько принципиальных схем подключения, по которым можно поставить УЗО в существующую сеть квартиры или частного дома. Мы рассмотрим их более подробно, а какое подключение выбрать – решать вам.

Стандартная схема

Стандартная схема проста и понятна: один автоматический выключатель на одно УЗО. Такая схема надежна, в случае возникновения тока утечки (срабатывания защиты), место и причину утечки найти довольно просто, поскольку вся квартирная сеть разделена на небольшие независимые участки.

При этой схеме важно правильно выбрать номинальные токи устройств: УЗО должно быть на ступень мощнее, чем автомат.

Индивидуальный подход

Но повсеместно применять стандартный подход на практике не всегда возможно. В некоторых квартирах и домах, особенно с большим количеством комнат и бытовой техники, отдельных линий, на которые нужно ставить УЗО, будет много (иногда доходит и до 30). Электрический щиток в таком случае будет огромных размеров, а по стоимости выйдет как подержанный автомобиль.

В таких случаях можно поставить одно отключающее устройство на группу из нескольких автоматов, каждый из которых защищает отдельную линию или мощный потребитель. Приведем несколько примеров:

• УЗО на группу из двух автоматов, через которые запитаны стиральная машинка и кондиционер;
• Защитное устройство на три автоматических выключателя, к которым подключено освещение по квартире, розетки в одной комнате и электрический водонагреватель.

Таких примеров можно привести большое количество, все зависит от конкретной ситуации и наличия различных потребителей. Применяя этот метод, важно учитывать, что на одно УЗО не рекомендуется ставить более четырех автоматов (максимум пять при не очень продолжительных линиях). Причиной такого ограничения является неизбежность естественных токов утечек, которые будут отключать защитное устройство без видимых причин.

Особенности эксплуатации

Рассмотрим некоторые особенности эксплуатации и установки защитных устройств от утечки тока:

• Примерно один раз в месяц защитные выключатели необходимо проверять на работоспособность. Для этих целей на лицевой панели предусмотрена кнопка «тест». При нажатии на нее, автоматическая защита должна сработать. Делать это рекомендуется, отключив все потребители, чтобы лишний раз не подвергать испытаниям чувствительные и дорогостоящие приборы;
• УЗО не рекомендуется ставить в зданиях со старой проводкой. Такие цепи имеют большие утечки, образующиеся вследствие износа изоляции, что приводит к постоянному срабатыванию защиты. Такую проводку нужно заменить новой, тогда одновременно можно поставить и защитные устройства;
• Для надежной защиты потребителей, являющихся источниками пульсирующего тока, нужно ставить УЗО, имеющие тип маркировки A. Такими потребителями считаются: компьютеры, стиральные машины, микроволновые печи;
• Для установки во влажных помещениях, например, ванных комнатах, лучше всего подходят защитные выключатели с минимальным временем срабатывания и величине дифференциального тока. Это обеспечит надежную защиту от поражения электротоком в условиях повышенной опасности;

Подводим итоги

Подводя итог, отметим, что выбрать УЗО по рассчитанным показателям достаточно просто: вся необходимая информация указывается производителем на лицевой панели. Кроме этого, некоторые ведущие фирмы снабжают устройство удобным световым индикатором, отображающим положение «включено/выключено».

Средством защиты от утечек служит специальное устройство защиты оборудования или сокращенно . Устройство вызывает срабатывание защиты, не дает току утечки достигнуть опасного значения и является основным средством защиты человека от поражения электрическим током.

Для комплексной защиты оборудования применяют вместе с . По принятым на сегодняшний момент нормам автоматы УЗО обязательны к установке в сети электроснабжения вне зависимости от назначения этих сетей.

Как работает

УЗО работает по принципу сравнения двух величин токов, которые идут через защитное устройство. В этом случае сравнивается ток на входе устройства и ток на выходе. В случае если эти величины отличаются, то происходит защитное срабатывание прибора.

Для проверки работоспособности прибора служит кнопка тест, при нажатии которой происходит пробное срабатывание по которому можно определить состояние защиты.

Как выбрать и не ошибиться

Независимо от назначения устройства подбираются по следующим параметрам:

1. Нагрузочная способность. Для прибора важна величина тока, на который рассчитаны его силовые контакты. По номиналу чаще всего используются на 16А, 25А, 32А, 40А, 63А, 80А.
2. Метод определения утечки. По типу определения утечки делятся на электронные, утечка в которых определяется электронным ключом, и на электромагнитные, значение утечки в которых снимается с магнитного сердечника. Электронные более доступны по цене, но имеют недостатки в работе в виде несрабатывания при пропадании одной из фаз.
3. Чувствительность к току утечки. Чувствительность определяет способность устройства к срабатыванию. Самые чувствительные приборы на 10 мА тока утечки. Но их применение ограничено количеством потребителей из-за возможных ложных срабатываний и наличия естественных токов утечки.
4. Тип тока цепи. По типу токов разделяются на срабатывающие от переменного тока и пульсирующего тока.

По количеству подключаемых фаз делятся на двухполюсные и четырехполюсные. Однополюсные для сети 220 В, трехполюсные для 380 В. В домах и частных домовладениях, по причине использования однофазной сети, используют однополюсные УЗО.

Для выбора устройства защиты необходимо определить его назначение. По назначению можно разделить на следующие типы:

1. Бытовые — это однополюсные УЗО невысокой чувствительности с током нагрузки не более 50 А. Такие требования обусловлены большим количеством бытовых приборов и связанными с этим большими точками естественной утечки. Очень чувствительные будут постоянно ложно срабатывать. Нагрузочный ток в 50 А определяется параметрами счетчиков электроэнергии, устанавливаемыми в жилых помещениях, не превышающим этот номинал.
2. Для промышленного применения — чувствительные четырехполюсные УЗО с большими номиналами тока. Эти требования обусловлены большими токами потребления промышленным оборудованием, использованием трехфазной сети и повышенными требованиями к его защите по причине его повышенной опасности и большой стоимости.
3. Специализированные. К специализированным относятся противопожарные типа В. Они обладают высокой чувствительностью не только к утечкам переменного тока, но и к незначительным пульсациям постоянного тока.

Электронные УЗО более доступны по цене, но имеют недостатки в работе в виде несрабатывания при пропадании одной из фаз

Правила подключения

При подключении УЗО необходимо следовать следующим правилам:

1. Устройство всегда должно устанавливаться после автоматических выключателей , так как оно не защищено от превышения током максимальных значений;
2. Автоматические выключатели в цепи должны быть меньшего номинала , так как время срабатывания предохранителей велико и тока может быть достаточно для вывода его из строя;
3. Защищаемые УЗО линии должны быть подключены к нему , иначе защита не будет срабатывать.
4. Подключать прибор только по обозначениям производителя , например, категорически нельзя менять вход и выход прибора. Это наверняка вызовет неисправность и дальнейшую его негодность.
5. Следует проверять надежность всех соединений и исключить вероятное искрение , которое, в свою очередь, может вызвать пожар.
6. Все соединительные проводники должны быть хорошо изолированы друг от друга, не должны иметь повреждений изоляции, следов окисления. При появлении очагов коррозии, в среде с повышенной влажностью, утечки через окислы будут вызывать постоянные срабатывания защиты. Это может повлечь серьезные неисправности в подключенных потребителях;
7. Корпусы устанавливаемых элементов не должны иметь видимых повреждений и дефектов.

При появлении очагов коррозии, в среде с повышенной влажностью, утечки через окислы будут вызывать постоянные срабатывания защиты

Порядок подключения

Важно помнить, что все работы с УЗО в электрощите выполняются при отключенном напряжении. Процесс монтажа можно разбить на 5 шагов:

1. подготовка распределительного щита;
2. разметка щита для установки всех элементов электросхемы;
3. установка счетчика электроэнергии;
4. установка автоматических выключателей;
5. монтаж нулевых ;
6. монтаж УЗО;
7. подключение потребителей электроэнергии в сеть УЗО.

В процессе монтажа часто встречаются ошибки. Самые распространенные из них:

1. Неверно выбранные типы элементов. Грубейшая ошибка – номинал входных автоматических выключателей превышает номинал УЗО. Схема в таком виде не только плохо защищает сеть, вызывает ложные срабатывания защиты, но и сама является потенциальным источником аварии;
2. Установка устройства перед счетчиком. По причине наличия в УЗО немаленького магнитопровода показания счетчика не будут верными и представитель электросбытовой компании не примет такую конструкцию в эксплуатацию;
3. Несоответствие схеме подключения нейтральных полюсов;
4. Включение нейтралей по параллельной схеме;
5. Ошибочное подключение защитного заземления к нейтрали.

Схема подключения «вводной автомат»

В настоящее время, как правило, используются трехпроводные домовые сети с защитным заземлением.

Первым в цепи установлен центральный автоматический выключатель. За ним включен счетчик электроэнергии и только после него идет УЗО. По известным правилам номинал УЗО превышает номиналы автоматических выключателей нагрузки на порядок. При подобной схеме важно обеспечить правильное подключение нулевого и фазного проводов.

1. наличие только одного дорогостоящего УЗО;
2. небольшой объем рабочего пространства, который занимает одно устройство.

Недостатком схемы является:

1. трудности в поиске неисправности проводки;
2. сложность подбора параметров под имеющихся потребителей.

Недостатки этой схемы устраняются распараллеливанием групп потребителей и установкой дополнительного УЗО.

Подключение к трехфазной сети с заземлением по схеме «отдельный автомат»

Электрическая схема крупного жилого объекта подразумевает наличие разнообразных потребителей энергии. Для таких приборов как мощный холодильник, стиральная машина, духовой шкаф, требуется отдельное УЗО. Это необходимо для защиты конкретного прибора и сохранения работоспособности других, не связанных с ним.

Самой безопасной схемой включения является трехпроводная схема с заземлением, а применив селективное четырехполюсное УЗО становится возможным подключение к трехфазной промышленной сети. При такой схеме обеспечивается и защита от повреждения изоляции цепи и от утечки.

Преимущества схемы «отдельный автомат»:

1. удобство поиска утечки в цепи, поскольку плечи цепи имеют индивидуальные устройства.
2. возможность подключать потребители гораздо большей мощности;
3. эта схема обеспечивает самый высокий уровень защиты.

Недостатки схемы «отдельный автомат»:

1. высокая цена из-за большого количества блоков;
2. значительный объем, занимаемый схемой;
3. невозможность постройки такой цепи без наличия трехфазного питания.

Схема питания от однофазного источника по функционалу практически равна предыдущей схеме. В ней можно отказаться от селективного УЗО и этим сократить стоимость, но нагрузочная способность этой сети будет гораздо меньше.

Схема подключения УЗО к трехфазной сети

Схема подключения без защитного заземления

Не везде и не всегда сети электроснабжения оборудованы защитным заземлением. Часто в частных домовладениях, построенных уже давно, проводка выполнена без возможности проведения заземления. В таком случае установка УЗО не только желательна, но и необходима для безопасности жильцов.

Как поведет себя устройство без заземления? Для того, чтобы УЗО выполняло свои функции нулевую шину нужно подключить на провод, идущий от силового ввода. В этом случае УЗО будет работать как бы само на себя.

На схеме буква N обозначает нейтральный провод. Поскольку заземление в этой схеме отсутствует, то присваивать это название другой линии некорректно.

В свете рассмотренных данных можно сказать, что никогда не нужно пренебрегать защитой. Несмотря на некоторые трудности, даже в двухпроводной линии, всегда есть возможность установки Устройства Защитного Отключения. Не стоит экономить на безопасности.

• Применение УЗО в ванной комнате и бане необходимо. По причине повышенной влажности изоляция проводников служит недолго. Отсутствие защиты в цепи питания может быть смертельно опасно.
• При использовании двухпроводной схемы включения ни в коем случае нельзя устанавливать самодельное устройство заземления. Самодельные системы заземления не связаны со сторонними потребителями. По этой причине никто не знает, какая фаза из трех окажется на вашем нулевом проводе при порыве магистральной линии.

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:

1. Наименование изготовителя или торгового знака (марки);
2. Обозначение типа, каталожного номера или номера серии;
3. Номинальное(ые) напряжение(я);
4. Номинальная частота, если ВДТ разработан для частоты, отличной от 50 и/или 60 Гц
5. Номинальный ток;
6. Номинальный отключающий дифференциальный ток;
7. Уставки отключающего дифференциального тока для ВДТ с несколькими значениями отключающего дифференциального тока;
8. Номинальная наибольшая включающая и отключающая коммутационная способность;
9. Степень защиты (только в случае ее отличия от IP20);
10. Рабочее положение, при необходимости;
11. Номинальная наибольшая дифференциальная включающая и отключающая способность, если она отличается от номинальной наибольшей включающей и отключающей способности;
12. Символ для устройств типа S;
13. Указание, что ВДТ функционально зависит от напряжения сети, если это имеет место;
14. Обозначение органа управления контрольным устройством - буквой Т;
15. Схема подключения;
16. 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:

В таком случае цепь замыкается по земле в обход УЗО. Баланс прямого и обратного тока в УЗО нарушается, и устройство срабатывает.

Выбивает УЗО при включении стиральной машины

Причиной отключения стиральной машины может так же являться нарушение цепи, как и в случае с водонагревателем. Проблема решается аналогичным способом – разбираем машинку и ищем нарушения изоляции проводов. Как показывает практика, в 9 из 10 случаев причина кроется именно в этом.

Также возможен и более «интересный» случай. Дело в том, что в момент пуска электрического двигателя (пуска стиральной машины) происходят сложные электромеханические и электромагнитные процессы в цепи. Двигатель машинки изменяет форму потребляемого тока (возникают апериодические составляющие постоянного тока), эти изменения «расцениваются» УЗО как аварийный режим и происходит отключение. Помимо этого, цепь управления некоторых стиральных машин запитывается постоянным током. В цепи управления так же возможны незначительные утечки. Поэтому можно «отстроиться» от ложных срабатываний сменив УЗО на больший номинал (30 мА вместо 10 мА) или применив УЗО типа АС (вместо А). Напомню, УЗО типа АС реагирует лишь на изменение периодического тока, что вполне достаточно для бытового применения.

УЗО срабатывает без нагрузки

В этом случае могут быть 2 проблемы: неисправное УЗО или проблемы в проводке, например нарушение изоляции провода, что приводит к утечке тока на землю.