Устройства защитного отключения (УЗО) предназначены для защиты людей от поражения электрическим током при неисправностях электрооборудования, повреждении изоляции проводников или при случайном непреднамеренном контакте человека с открытыми проводящими частями электроустановки, а также для предотвращения возгораний и пожаров, возникающих вследствие протекания токов утечки, замыканий на корпус и замыканий на землю. Дифференциальные автоматы объединяют в себе функции автоматического выключателя и УЗО.
УЗО постоянно сравнивает ток, протекающий к электроприбору с током, протекающим от электроприбора (по нейтрали) и распознает утечку из электросети по появлению разницы между входящим и выходящим токами. Когда разность токов достигает опасного для жизни человека значения (обычно это 30 мА), то УЗО отключает напряжение. Таким образом, ток утечки, текущий через поврежденную изоляцию или через тело человека, не успевают причинить вреда, т.к. время срабатывания УЗО очень мало.
В каких случаях УЗО оказывается полезно?
В случаях повреждения изоляции проводов в электроприборах. Например, внутри стиральной машинки повреждена изоляция на фазном проводе, в результате чего он коснулся корпуса. УЗО тутже отключит электричество, потому что ток, ушедший в квартиру по фазному проводу, не вернулся в УЗО (с корпуса машинки он по проводу “заземления” вернулся в щиток, минуя УЗО и следовательно, входящий и исходящий токи через УЗО оказались различны).
При неосторожном обращении с электропроводкой. Вот классический пример. Мужчина сверлит стену, опираясь голой ногой на батарею, и попадает в фазный провод. Ток, пройдя по цепи “металлический корпус дрели – рука – грудная клетка – нога – батарея” вызывает паралич сердца и/или остановку дыхания. Но если есть УЗО, то оно сразу “почувствует”, что часть тока не вернулось (та часть, которая прошла через человека и ушла в батарею). Напряжение будет отключено столь быстро, что беды не случится.
В каком случае УЗО не поможет?
Если Ваш дом оборудован УЗО, то причинить вред своему здоровью электричеством можно будет только в случае, если, например, Вы будете стоять на резиновом коврике и одной рукой возьметесь за силовой провод, а другой за “нейтраль”. В этом случае УЗО не сможет отличить Вас от “правильной” нагрузки, однако вероятность такого случайного подключения человека к электросети очень мала. Из всех известных электрозащитных средств УЗО является единственным, обеспечивающим защиту человека от поражения электрическим током при прямом прикосновении к одной из токоведущих частей.
Эксплуатационные параметры и характеристики УЗО
УЗО является одним из самых востребованных устройств, применяемым как строительными корпорациями, так и частными пользователями. Но чтобы убедиться в правильности выбора УЗО покупателю следует учитывать как рабочие эксплуатационные параметры устройств, так и характеристики, определяющие их качество и надежность.
Рабочие параметры УЗО: номинальное напряжение, номинальный ток, номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка по току утечки). Эти параметры выбираются на основе технических параметров проектируемой электроустановки.
Качество и надежность работы УЗО определяется рядом параметров, прежде всего номинальным условным током короткого замыкания (Inc) и номинальной включающей и отключающей (коммутационной) способностью (Im).
Номинальный условный ток короткого замыкания – характеристика, определяющая надежность и прочность устройства, качество исполнения его механизма и электрических соединений (минимально допустимое значение Inc=3 кА.).
Коммутационная способность УЗО согласно требованиям норм, должна быть не менее десятикратного значения номинального тока или 500 А.
Качественные устройства имеют, как правило, гораздо более высокую коммутационную способность — 1000, 1500 А. Это означает, что такие устройства надежнее, и в аварийных режимах, например, при коротком замыкании на землю, устройства защитного отключения, опережая автоматические выключатели, гарантированно произведут отключение.
Выбор устройства защитного отключения зависит от параметров сети (1 или 3 фазы и номинальный ток). Однако основной показатель при выборе — это значение тока утечки. Суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превышать 1/3 номинального тока УЗО. При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети — из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.
Приблизительные значения токов утечки, возникающих при использовании бытового и офисного электрооборудования, составляют: факс 0,5 — 1мА; принтер <1мА; компьютер 1 — 2мА; ксерокс 0,5 — 1мА; электробытовой прибор <0,75мА; светильник <1мА.
Типы УЗО
В зависимости от наличия постоянной составляющей тока утечки УЗО могут быть двух классов: «АС» и «А». Наиболее распространенным считается класс «АС», обеспечивающий защиту от тока утечки синусоидальной переменной формы. Цены на УЗО класса «А» несколько выше, но аппарат данного класса осуществляет защиту и от пульсирующих постоянных составляющих в токе утечки. Некоторые современные производители бытовой техники предписывают использование защитных устройств для приборов с «электронной начинкой». Соответствующее указание имеется в паспорте изделия.
По конструкции различают электромеханические и электронные УЗО. Электромеханическим УЗО не требуется никакого питания и для их срабатывания достаточно, чтобы появился дифференциальный ток. В электронных же устройствах защитного отключения присутствует электронная схема, и для ее функционирования нужна энергия, получаемая либо от контролируемой сети, либо от внешнего источника.
Электромеханические УЗО хотя и дороже электронного узо, но зато и надежнее, и продолжают выполнять защитные функции даже при обрыве проводников. Если, например, из строя выйдет электронная схема или произойдет обесточивание, то электронное узо не сработает…
Виды устройств защитного отключения УЗО
Кроме УЗО, устанавливаемых на распределительном щитке, можно встретить электророзетки со встроенным УЗО. Эти устройства бывают двух видов: первый устанавливается на место существующей розетки, второй подсоединяется к имеющейся розетке, и затем уже в него включается вилка от электроприбора.
К преимуществам данных устройств можно отнести отсутствие необходимости замены в домах старой застройки электропроводку, а к недостаткам – высокую стоимость (розетки со встроенным УЗО обойдутся примерно в 3 раза дороже, чем УЗО, устанавливаемые на распределительный щит).
Третьим видом устройств со встроенным УЗО является так называемая “УЗО-вилка”.
К эффективным защитным устройства также относятся дифференциальные автоматы, которые представляют собой комбинацию автоматического выключателя с УЗО (по типу “два в одном”). Дифференциальный автомат срабатывает в обоих случаях: как при утечке тока на землю, так и при коротких замыканиях и перегрузке. Их выгодно применять в том случае, когда на установку двух отдельных устройств в электрошкафу не хватает места. Цена на дифференциальный автомат превышает цену на УЗО.
Прежде, чем купить УЗО, следует обратить внимание на маркировку прибора – на лицевой панели каждого УЗО обязательно должно присутствовать значение номинального тока, который оно способно проводить в продолжительном режиме, и номинального отключающего дифференциального тока, вызывающего срабатывание устройства. Остальные сведения можно располагать и на боковых поверхностях. Обычно производителю удается также указать на передней панели свое название, номинальное напряжение, марку и тип прибора. Последнее в виде символа: синусоида – тип AC, а если под ней еще изображении два положительных полупериода – это тип A. И, конечно, чтобы было понятно назначение кнопки, на ней ставят слово “Test” или букву “T”.
Стоит также отметить, что помимо оригинальных УЗО известных производителей (ABB, Legrand, Астро-УЗО, ИЭК, SASSIN и др.) на российском рынке появилось огромное количество самых разнообразных подделок УЗО неустановленного происхождения и имеющих часто привлекательный внешний вид, но по техническим параметрам не выдерживающих даже приемосдаточных испытаний. Применение подобных устройств совершенно недопустимо, поэтому, при выборе УЗО необходимо обратить внимание и на наличие сопроводительной технической документации, в том числе обязательно двух сертификатов – сертификата соответствия и сертификата пожарной безопасности.
Где и как устанавливаются УЗО
Защитные устройства типа УЗО устанавливаются в распределительном шкафу квартиры (можно использовать и уже имеющиеся шкафы). Существует несколько вариантов монтажа:
Одно УЗО на все жилище (должно быть с током утечки 30 мА). К плюсам такого решения следует отнести невысокую цену устройства, а также то, что УЗО не будет занимать много места. К недостаткам данного устройства относится то, что в этом случае трудно определить, на какой из существующих линий произошла утечка, а также то, что при срабатывании устройства вся квартира остается без света.
Одно УЗО (30 мА на розеточную линию) + УЗО (10 мА) на каждую линию (например, на линии, питающие стиральную машину, джакузи и «теплые» полы). По сравнению с предыдущим, это более современный и удобный вариант, поскольку при возникновении какой-либо проблемы с электропроводкой или электроприборами будет отключаться только соответствующая линия, а не вся квартира. Недостатки данной системы – более высокие затраты и необходимость иметь значительно больше свободного места. Более чем одно УЗО, как правило, удается установить лишь в индивидуальный внутриквартирный щиток, специально спроектированный для этих целей. В обычном щитке на лестничной площадке для этого, как правило, не хватает места.
При использовании данного варианта рядом с автоматическим выключателем, защищающим весь дом, устанавливается УЗО. В этом случае лучше применить не обычное, а так называемое селективное УЗО, время срабатывания которого составляет 0,3-0,5 с. Более длительное время срабатывания даст возможность среагировать на возникшую утечку и отключиться устройствам первой линии, защищающим отдельные электроприборы или линии дома (квартиры). Только в случае если они не сработают, оно отключит всю схему электроснабжения целиком.
Точное количество приборов УЗО, которое Вам потребуется, сможет определить лишь специалист после проведения соответствующих расчетов. Например, в однокомнатной квартире скорее всего будет достаточно одного УЗО, рассчитанного на ток утечки в 30 мА. В 4-хкомнатной квартире, где установлено пятнадцать групп розеток, лучше использовать 5 УЗО, а также по одному УЗО на всю группу освещения, электроплиту и водонагреватель. Для контроля всей электропроводки на входе в коттедж можно установить дополнительно к расчетным одно общее УЗО с номинальным отключающим током 300 мА. Однако, чтобы не перегружать домашнюю сеть лишней автоматикой, рациональнее использовать дифференциальные автоматы.
Выбор места установки УЗО должен выполняться с учетом включения в зону действия УЗО участков электрической групповой цепи с наибольшей вероятностью электропоражения людей при прикосновении к проводящим частям электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением (ванные, душевые комнаты, стиральные машины и т.п.). В многоквартирных жилых домах УЗО рекомендуется устанавливать в групповых щитках или в этажных распределительных щитках, в индивидуальных домах.
Для наилучшей защиты от вышедшего из-под контроля тока целесообразно устанавливать отдельные УЗО или дифференциальные выключатели на каждую ветвь потребления тока с разными характерами нагрузки.
Например, для предотвращения пожара на кухне, на которой находится множество мощных электроприборов, потребуются менее чувствительные выключатели. Зато они не будут отключать электричество от каждого “броска” тока, вызванного включившимся холодильником. А для защиты выделенной линии в ванную комнату и в детскую нужно поставить самые чувствительные устройства, “чувствующие” утечку тока даже в 10 мА.
Известно, что для обеспечения лучшей электробезопасности и одновременно максимальной бесперебойности электроснабжения наиболее предпочтительна установка отдельного УЗО перед каждым автоматическим выключателем. Именно такое сочетание и представляют собой автоматические выключатели дифференциального тока – УЗО и “автомат” в одном корпусе. Следует заметить, что они стоят дороже отдельных “автомата” и УЗО но при этом более компактны и существенно упрощают монтажные работы.
Основные ошибки при монтаже УЗО
Самой распространенной ошибкой при монтаже УЗО является подключение к УЗО нагрузки, в цепи которой имеется соединение нулевого рабочего проводника с открытыми проводящими частями электроустановки или соединение с нулевым защитным проводником. Также возможны следующие ошибки: подключение нагрузок к нулевому проводнику до УЗО, подключение нагрузок к нулевому рабочему проводнику другого УЗО, перемычка между нулевыми рабочими проводниками различных УЗО. Расчетом, монтажом и наладкой электросхем с использованием УЗО должны заниматься только квалифицированные специалисты. Только в этом случае вы получите гарантию того, что защита сработает вовремя.
В каких случаях установка УЗО нецелесообразна?
УЗО нецелесообразно устанавливать при наличии старой ветхой проводки в помещении, поскольку в этом случае свойство УЗО обнаруживать утечку тока может вызвать ряд проблем. Например, при старой электропроводке устройство электрозащиты может срабатывать непредсказуемым образом. Поэтому в данном случае рекомендуется установка в местах с повышенной опасностью розеток со встроенным УЗО.
