Давайте разберёмся, нужно ли ставить УЗО?
В последнее время, на форумах можно видеть вопросы потребителей электроэнергии, а нужно ли ставить УЗО при проектировании новых электропроводок. Если установка устройства защитного отключения прописана в технических условиях на присоединение, то установка УЗО нужна обязательно. Без установки УЗО электроснабжающая организация просто не выдаст вам разрешения на подключение, а специалист, вызванный вами для опломбировки прибора учёта, просто не подпишет акт и не опломбирует прибор учёта, если реализованная схема электроснабжения будет отличаться от схемы в технических условиях на подключение.
Однако, имейте ввиду, что в соответствии с ПУЭ (Правилами устройства электроустановок) УЗО является дополнительной защитой.
Пункт 1.7.50. Правил устройства электроустановок (раздел 1 в редакции от 2003 года):
Для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты от прямого прикосновения:
основная изоляция токоведущих частей;
ограждения и оболочки;
установка барьеров;
размещение вне зоны досягаемости;
применение сверхнизкого (малого) напряжения.
Для дополнительной защиты от прямого прикосновения в электроустановках напряжением до 1 кВ, при наличии требований других глав ПУЭ, следует применять устройства защитного отключения (УЗО) с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА.
Пункт 7.1.72. Правил устройства электроустановок (раздел 7 в редакции от 2002 года):
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.
Пункт 7.1.76. Правил устройства электроустановок (раздел 7 в редакции от 2002 года):
7.1.76. Рекомендуется использовать УЗО, представляющее собой единый аппарат с автоматическим выключателем, обеспечивающим защиту от сверхтока.
Не допускается использовать УЗО в групповых линиях, не имеющих защиты от сверхтока, без дополнительного аппарата, обеспечивающего эту защиту.
При использовании УЗО, не имеющих защиты от сверхтока, необходима их расчетная проверка в режимах сверхтока с учетом защитных характеристик вышестоящего аппарата, обеспечивающего защиту от сверхтока.
Есть в правилах пункт, который также запрещает установку УЗО.
Пункт 7.1.77. Правил устройства электроустановок (раздел 7 в редакции от 2002 года):
В жилых зданиях не допускается применять УЗО, автоматически отключающие потребителя от сети при исчезновении или недопустимом падении напряжения сети. При этом УЗО должно сохранять работоспособность на время не менее 5 с при снижении напряжения до 50% номинального.
Помимо прочего, если групповая линия питает устройство пожарной или охранной сигнализации, то установка УЗО, как аппарата защиты в такой сети, тоже запрещена.
При решении такого вопроса, как можно ли обойтись без УЗО, всегда необходимо учитывать различные факторы, которые могут повлиять на безопасность сети без УЗО. Устройство защитного отключения, хотя и является дополнительной защитой, оно, в первую очередь, защищает от возникновения так называемых токов прикосновения. Т.е. ни один автоматический выключатель не защитит вас от удара электрическим током. УЗО - напротив, при прикосновении обесточит защищаемый участок сети.
УЗО должны устанавливаться в помещениях, где возможность поражения электрическим током больше, по сравнению с обычными помещениями. Т.е. это помещения с повышенной влажностью, наличием металлических перекрытий, подмостей и пр.
Помимо прочего, при возникновении повреждений изоляции электропроводки в стенах, также возникает ток утечки, которого достаточного для срабатывания УЗО. В таком случае, когда повреждение сети не явное, или найти его очень сложно, необходимо понимать, что при исключении УЗО из схемы в целом работоспособность групповой сети не нарушится, однако есть возможность развития повреждения изоляции в короткое замыкание, или же явный нагрев проводников в месте утечки, что может привести к возгоранию.
Какой можно подвести итог вышесказанному? УЗО - это аппарат защиты, а значит обеспечивает вашу безопасность. Если сеть дома сильно распределена, и возникающий совокупный ток утечки в нормальном режиме приводит к срабатыванию УЗО, то лучше такую сеть разделить на участки, и поставить дополнительные УЗО, чем отказываться от него совсем. Тем более, что стоимость УЗО в настоящее время сравнима со стоимостью автоматического выключателя. Лучше не рисковать.
Содержание:Для защиты электрических сетей используются различные устройства, способные предотвратить негативные явления и их последствия. Однако многие хозяева не до конца понимают, чем они отличаются друг от друга и в чем заключаются их основные функции. Поэтому довольно часто возникает вопрос, для чего нужно УЗО - устройство защитного отключения. Это связано с тем, что данный прибор нередко путают с автоматическим выключателем, хотя у них совершенно разное назначение и практическое применение.
Зачем в квартире нужно УЗО
Зачем нужно УЗО если есть автоматы, спросите вы. Прежде чем рассматривать назначение УЗО, необходимо определить, в чем его принципиальное отличие от защитного автомата. Все автоматические выключатели в первую очередь обеспечивают защиту электрической сети от разного рода повреждений, вызванных значительным превышением силы тока. Автомат известен также, как автоматический размыкатель или автоматический предохранитель. По своей сути это та же пробка, только не одноразовая, а многоразового действия.
Основной задачей устройства защитного отключения является защита от действия электричества не сетей, приборов и оборудования, а людей. УЗО реагируют на токи, сила которых во много раз меньше, чем у тех, при которых срабатывают автоматические выключатели. Прибор отслеживает , а не его состояние внутри сети. Даже незначительный ток утечки способен нанести человеку существенный вред. Это один из ответов на вопрос, для чего нужен автомат и УЗО.
Причинами токовых утечек становятся поврежденные контакты, нарушенная изоляция проводов и отдельных токоведущих частей в результате износа, вибраций, механических повреждений и других негативных факторов. Из-за этого, электрический потенциал, представляющий опасность, попадает на металлический корпус электроприбора. Во время неосторожного касания человеком опасного места, происходит замыкание цепи. В этом случае наиболее эффективным средством защиты становится УЗО.
Принцип действия УЗО
Рассматривая для чего ставится УЗО, следует не забывать о том, как работает это устройство. Данный прибор известен еще под названием дифференциального автомата или по-другому он может называться автоматом дифференциального тока. Таким образом, принцип работы заключается уже в самом названии этого устройства, то есть в определении разницы между входящим током - фазой и выходящим - нулем. При достижении током на входе и выходе разницы заданной величины, происходит отключение устройства и размыкание цепи.
Поэтому, решая для чего ставят УЗО, необходимо выбирать эту разницу заведомо ниже той, которая может принести человеку существенный вред. Чаще всего данное значение выбирается в пределах от 15 до 30 мА. Принцип действия устройства позволяет размыкать цепь без контакта человека с опасным участком, а по самому факту утечки тока. Таким образом, использование УЗО позволяет не только сохранить жизнь и здоровье людей, но и предотвратить материальные потери от утечек тока и возможных пожаров.
Отсюда следует, что УЗО и автоматический выключатель не могут взаимно заменять друг друга. Защитное устройство не спасет от коротких замыканий и скачков напряжения, а автомат не отреагирует на утечку тока. Поэтому качества обоих приборов соединились в , более известном, как дифференциальный автоматический выключатель.
Как выбрать защитное устройство
В первую очередь нужно определить, сколько УЗО требуется для сети. В небольшой квартире, где имеется простая , вполне достаточно одного УЗО. В некоторых случаях защита устанавливается на отдельные линии, подведенные к мощному оборудованию - электроплитам, стиральным машинам, водонагревателям и т.д.
Решая нужно ли ставить УЗО в больших квартирах и частных домах со сложными схемами проводки, следует отметить, что на таких объектах выполняется разбивка на отдельные зоны. К каждой из них подводится собственная проводка и подключаются защитные устройства. После того как определено потребное количество приборов, выбирается конкретный тип УЗО в соответствии с заданными параметрами и техническими характеристиками.
Одним из основных критериев является номинальная сила тока контактов, на которую и рассчитано устройство. Его значение выбирается по силе тока в данной сети, где планируется установка УЗО. Стандартный ряд номиналов контактов состоит из значений силы тока в 16, 25, 40, 63 и 80А. Сила тока сети не должна превышать эти номиналы.
Применение УЗО на практике, во многом зависит от номинальной силы утечки тока. Данный параметр является основным для выбора нужного защитного устройства. Он соответствует той силе токовой утечки, при которой сеть будет гарантированно размыкаться, со стопроцентной вероятностью. Согласно нормативам, диапазон токов, при которых будет отключено питание составляет промежуток от половины номинального значения до полного номинала. То есть, при номинальном значении тока утечки в 10 мА срабатывание может произойти при реальной утечке в диапазоне от 5 до 10 мА. Если ток утечки составит 10 мА, произойдет гарантированное отключение сети.
УЗО выпускаются с различными номиналами утечек тока. Наиболее чувствительным является устройство на 10 мА, устанавливаемое на самые ответственные участки. Нередко его подключают к отдельным бытовым приборам. При подключении к такому УЗО излишней нагрузки, прибор будет постоянно самопроизвольно отключаться. Наибольшее распространение получили устройства защиты на 30 мА. Данная сила тока представляет собой максимальное значение, которое еще не смертельно для человека. Такие УЗО предназначены исключительно для защиты здоровья и жизни людей.
Совсем другие функции у устройств защитного отключения на 100 и 300 мА. Высокие номиналы токовых утечек предназначены для отключения электрических сетей при возникновении пожароопасных ситуаций. Их используют в сложных схемах с большим количеством отходящих линий. Вместе с ними устанавливаются УЗО с низкими номиналами, создавая таким образом, многоступенчатую систему защиты.
Рано или поздно человек начинает задумываться о безопасности своего жилья, своей жизни. Чтобы защитить себя и свое жилье необходимо основательно отнестись к решению этого вопроса. Особого внимания в доме требует электрическая проводка, к выбору, которой стоит подойти с особой тщательностью.
Сейчас в каждом доме имеется целый арсенал различной бытовой электротехники. И чем больше ее количество, тем больше нагрузка на электрический кабель.
При отсутствии устройств защиты, это может привести к беде. Любой материал со временем приходит в негодность. Это касается и наружной проводки, и внутреннего провода, расположенного в корпусе электроприбора. Изолирующие свойства с течением времени теряются. Возникает утечка электроэнергии, а это является прямой угрозой для жизни человека.
Чтобы избежать неприятностей, достаточно прибегнуть к использованию защитных устройств. Одним из таковых считается УЗО - устройство защитного отключения .
Зачем нужно узо устанавливать в квартире
Из названия устройства становится ясно, что оно предназначено для защиты любого живого существа от поражающего действия электрическим током. А также предотвращает возможность возгорания электропроводки из-за ее перегрева, различных неисправностей.
Как отмечалось ранее, целостность внутренней электрической цепи прибора может нарушиться. Причин этому несколько:
- механическое воздействие;
- температурное повреждение;
- старение изоляции электропроводки.
Так вот, при отсутствии устройств защитного отключения, любая из этих причин может нанести непоправимый вред человеку. Можно потерять не только свое жилище, но и погибнуть, попав под напряжение. Электрический удар способен повлечь за собой фибрилляцию сердца.
Конечно, здесь большую роль играет и собственное сопротивление человека. Чем оно выше, тем больше шансов остаться в живых. Только скажите, надо ли рисковать своим здоровьем? Не проще ли просто установить необходимую защиту и наслаждаться жизнью? Вы все еще сомневаетесь для зачем нужно УЗО в квартире ?
Рассмотрим на примере. Во время работы стиральной машины повредилась изоляция на фазном проводе, и он касается корпуса. Корпус электроприемника в итоге этого оказался под напряжением.
Человек, стоящий на влажном полу, прикоснулся к металлической части машинки. В результате по образовавшейся цепи, ток через человека уходит в землю. УЗО, «почувствовав», что не весь ток вернулся, тут же отключает напряжение, тем самым спасая жизнь человеку.
Несомненно, человек почувствует незначительное покалывание, однако, останется живым.
Как работает УЗО?
Основной его задачей является - защита человека от поврежденного прибора, корпус которого имеет опасный потенциал. На верхние клеммы УЗО подключается фаза и ноль от источника питания, на нижние клеммы фаза и ноль которые идут на нагрузку. Электрический ток в этом случае протекает от источника питания, проходит через УЗО на электроприбор, затем снова через УЗО возвращается в сеть.
Отсюда делаем вывод, что УЗО - это некий контролер, который контролирует силу тока на «входе» и «выходе». Если токи на входе и выходе УЗО не равны между собой значит где то есть утечка. На эту утечку устройство защитного отключения очень быстро реагирует и за время около 0.04 сек срабатывает и отключается.
Проще говоря, в нормально функционирующей электросети существенной разницы по величине между входящим и выходящим токами, которые проходят через УЗО быть не должно. Если количество уходящего и возвратившегося тока одинаково, то отключения не будет. Но если ток нашел другую дорогу, и часть его «утекла», УЗО обязательно отключится и прекратит подачу электропитания.
В то же время нужно помнить, что УЗО способно значительно улучшить безопасность электрических установок, но оно не в силах полностью устранить риск электрического поражения или пожара. УЗО не реагирует на аварийные ситуации, если они не сопровождаются утечкой тока. Например, такие как, короткое замыкание и перегрузка.
Зачем нужно УЗО на 100 мА или применение УЗО для защиты от пожаров
Для защиты человека от поражения током устанавливают УЗО с номинальным током утечки порядка 10 – 30 мА. А почему? Да все просто, потому что ток большего значения может стать для человека летальным.
Но фирмы производители выпускают устройства защитного отключения с номинальным током утечки в 100, 300 и да же 500 мА. Вы не задумывались о том, с таким номиналом.
Всем известно, что при силе тока 50 мА человек без помощи посторонних не сможет освободиться от электрического провода. А значение равное 80 мА приводит к мгновенной смерти. В чем выражается потребность установки устройств высоких номиналов? На самом деле для защиты от поражения током такие УЗО не применяются, их задача немного другая.
Необходимость применения УЗО с номиналом от 100 мА и выше связана с тем, что в практически каждой системе электропитания присутствуют «блуждающие» токи. Иными словами, происходит утечка естественных токов. В любом устройстве нет идеальной изоляции, всегда присутствует естественная утечка тока.
Даже в проводах, которые используются для монтажа электропроводки, есть естественная утечка и тем она больше чем длиннее проводка. Если установить УЗО с номиналом 30 мА на большой дом скажем 2-х, 3-х этажный, то оно от естественной утечки токов будет попросту ложно срабатывать .
Устройства защитного отключения, рассчитанные на ток утечки 300 мА, позволяют предотвратить возникновение пожара. Например, при продолжительной утечки тока, равного 200-500 мА выделяется такая тепловая энергия, которой вполне хватит, чтобы воспламенить близко находящиеся материалы и привести к пожару.
Поэтому основная задача данного типа защитного устройства состоит в противопожарной защите. Также УЗО с номиналом 100 мА – 500 мА обеспечивают резерв основных УЗО. Их установку производят на вводе в помещение.
Смысл работы заключается в следующем: сначала отключаются УЗО с низшим номиналом, но если по какой то причине оно не отключилось (например из-за неисправности) и утеска продолжается, то через время срабатывает вводное.
Установив устройство защитного отключения - вы тем самым сбережете жизнь и здоровье своих близких!
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.
) не является универсальным средством защиты электрических цепей. УЗО это устройство, дополняющее основную защиту электрической цепи (защиту от сверхтоков короткого замыкания и перегрузки). УЗО не может отключить сеть при перегрузке. Если УЗО в цепи установлено одно, то при перегрузке оно просто сгорит. Правда стоит отметить, что УЗО мгновенного срабатывания могут выступать, как дополнительная защита от сверхтоков при коротком замыкании.
Примечание: В этой статье рассматриваются правила установки УЗО. Не рассматривается установка автоматических выключателей дифференциального тока (АВДТ) типа УЗО-Д.
Правила установки УЗО – устройство защитного отключения
Правила сформулированы по мере их значимости и обязательности к исполнению. Список ранжирован от обязательных до рекомендательных.
2. Устанавливается УЗО в этажном или ;
3. УЗО без встроенной защиты должны устанавливаться вместе с автоматическими выключателями (). Автоматические выключатели защитят УЗО от перегорания во время перегрузки и короткого замыкания;
4. УЗО не устанавливается на группу электропроводки без автомата защиты. Ток отключения автомата защиты должен быть не более номинального тока УЗО. Например, УЗО на 40 Ампер, должно защищаться автоматическим выключателем на 36 Ампер, в крайнем случае, на 40 Ампер;
5. Автомат защиты в цепи с УЗО может быть как однополюсным (на фазу) так и двухполюсным (фаза+ноль) и устанавливаться он должен до УЗО со стороны подачи электропитания;
Пояснения к схеме: УЗО 3 защищено автоматом 1 и установлено для трех групп с автоматами защиты 4, 5, 6.
6. Можно установить одно УЗО на несколько при условии, что каждая из групп будет защищена отдельным автоматом защиты;
7. Если вы планируете установку нескольких УЗО, то для каждого УЗО, на выходе, нужно установить свою нулевую шину, отдельную от других;
Еще правила
Можно было сказать о запрете зануления корпусов приборов и контактов «земля» силовых розеток в зоне действия УЗО. Но скажу иначе: Забудьте про зануление в квартире и доме. Это опасно, неэффективно и не нужно. Если в доме «чистая» система заземления TN-C забудьте про УЗО и зануление.
Для электроцепей мокрых помещений (ванная и т.п.) установка УЗО с током отключения не более 30mA обязательно. Лучше поставить УЗО с током отключения 10mA;
Лучше установить УЗО 30mA на отдельные бытовых приборов, контактирующих с водой (стиральная машина, посудомойка);
Нельзя путать клеммы УЗО ноль (N) и фаза (L). Клемма N двухполюсного УЗО находится справа устройства и обычно, помечена соответствующей буквой;
Для ввода можно использовать, как верхние, так и нижние клеммы устройства. Но для порядка и однообразия монтажа, советую делать классический монтаж: ввод вверху, вывод внизу устройства;
Повторюсь, каждое УЗО цепи должно иметь свою нулевую колодку. Все рабочие нулевые провода этой группы, подсоединяются к этой колодке, а не к основной нулевой колодке сети. То есть, поставили УЗО сразу к ней свою нулевую колодку. Исходящий ноль от УЗО завели на эту колодку и к ней же все нули этой группы;
