Критерии выбора УЗО для дома и квартиры

Времена, когда Устройство Защитного Подключения (УЗО) даже не упоминалось, давно прошли. Нагрузка на электрические сети с тех пор многократно возросла, как и количество моделей бытовых электроприборов. Сегодня это устройство повсеместного применения, и без него не строится ни один многоквартирный дом или иное здание. В дачных и частных домах его применение также обязательно. Далее более подробно расскажем о выборе этого устройства.

Место установки

В каждом жилище, независимо от того, дом ли это или квартира, существует электрический щит. На нем располагаются все элементы электросети, выполняющие коммутации, в том числе и УЗО. Оно так же относится к коммутирующим устройствам, но срабатывает не от нажатия на рычажки или кнопки. УЗО выполняет защитное отключение. Это происходит при различных ситуациях. Например, появилось повреждение в изоляции проводов стиральной машины, и человек попал под удар током.

Или старая электропроводка не выдержала нагрузки электрообогревателя, и началось возгорание. В общем, все события, которые связаны с тяжелыми последствиями от разрушительного действия электричества, предотвращаются установкой УЗО в электрощите. Поэтому его применение просто обязательно сегодня. У этого устройства существует и несколько иное название – Выключатель Дифференциального Тока, то есть ВДТ. Это необходимо знать при поиске и покупке УЗО.  

Как УЗО действует

Альтернативное название – ВДТ – как раз и связано с принципом действия УЗО. Как известно, между фазой и землей существует разность потенциалов, вызывающая ток в электрической цепи, к которой она приложена. Но нагрузка работает между потенциалами фазы и нуля. Если ток поступает только в нагрузку, его величина на входе и выходе из нее одна и та же. Но если он ответвляется, уходя в землю, токи утрачивают равенство величин. На пути тока нагрузки ставится УЗО, которое определяет, что его величина в направлении УЗО > нагрузка отличается от величины нагрузка > УЗО. То есть сравнивается сила тока в фазном и нулевом проводе.

Если появляется ток утечки на землю, независимо от причины этого, при его критической величине, которая обычно равна нескольким десяткам миллиампер, УЗО отключит нагрузку. На это будет потрачено в среднем тридцать миллисекунд. Если причиной утечки является контакт с человеком, за это время никаких неприятностей для этого человека не произойдет.

Число фаз и УЗО

Поскольку сравнивается ток нулевого провода с фазным, та часть устройства, которая его контролирует, присутствует в любом случае. В однофазной модели добавляется одна часть, контролирующая фазный ток, и получается два входа и выхода. В трехфазной модели добавляются три части – по одной для каждой фазы. Получается четыре входа и выхода. Так условно можно назвать винтовые клеммы, которыми зажимаются жилы проводов, идущих от сети к УЗО и затем к нагрузке.

 

Хотя встречаются рекомендации, согласно которым трехфазные модели рекомендуется устанавливать лишь для мощных потребителей, таких как электроплиты или электрические котлы, бросим на это тень сомнения. Если не сделать одновременное отключение всех трех фаз в любом случае, а поставить однофазное УЗО в каждую из фаз, при срабатывании одного из них получится перекос фазных напряжений.

А это при большой задействованной мощности – фактически аварийная ситуация. Но если в каждой фазе устанавливается однофазное УЗО, можно применить один автоматический выключатель с тремя контактами, срабатывающий от любого из них. В этом случае перекоса фаз не произойдет. Для одной фазы также могут быть варианты соединений элементов схемы, показанные далее на изображении.

Номинальный ток и УЗО

Номинальный ток может течь в любом элементе электрической сети неограниченное время. Эта величина тока и является основным критерием расчета и выбора, в том числе и УЗО. На изображении далее показаны величины номинальных токов, стандартные для выпускаемых УЗО (от 16 до 100 А). Конструкция их рассчитана на отключение номинальных токов. Если нарушать это условие и не применять дополнительный автоматический выключатель, защитное отключение долго не протянет.

Достаточно одного короткого замыкания или значительной перегрузки для его порчи. Следовательно, совместно с УЗО всегда нужен автоматический выключатель, у которого срабатывание происходит при небольшом превышении номинального тока УЗО. Или наоборот, если выбор УЗО делается по току срабатывания автоматического выключателя. Величина номинального тока нанесена на лицевой части устройства. Если после одного УЗО включено несколько автоматических выключателей, суммирование значений их токов срабатывания должно быть чуть больше (или равно) номинальному току УЗО.

Также следует обратить внимание на тип УЗО применительно к характеристикам формы тока, которые также указываются на корпусе. Это важно, поскольку при длительных несимметричных по полуволнам токах УЗО работают по-разному в зависимости от типа – А, АС и В. При проектировании электросети, группируя потребителей, надо объединить их по типу УЗО, указанному в технической документации. Это обязательное условие.

Что такое уставка

Это важнейший параметр, который должно обеспечить устройство. Именно уставка определяет срабатывание и безопасность, которое обеспечивает УЗО. Известно, что поражение человека, которое начинается со ступора и неспособности к движению, появляется с величины тока, равной 30 мА. Чем значительнее превышение этого порогового значения, тем тяжелее последствия. Величина уставки также указывается на лицевой стороне устройства. Наиболее подходящими с точки зрения электробезопасности будут модели с уставкой 30 мА и менее, т. е. 10 мА.

Их необходимо применять в помещениях с повышенной влажностью. В квартирах это кухня, туалетная и ванная комнаты. Если на балконе, лоджии или террасе, где дожди попадают на пол и создают сырость, имеются светильники и розетки, они также должны быть соединены через УЗО с уставкой 10 мА. Такие же рекомендации применимы к вспомогательным сооружениям дачных и частных домов – сараям, беседкам. В остальных помещениях норма уставки – 30 мА. Следующие в большую сторону величины – 100, 300 и 500 мА.

Устройства с этими уставками применяются как противопожарные. Их располагают в самом начале домашней электросети. Если в электропроводке начнутся процессы, которые являются сопутствующими развитию пожара, появятся токи утечки, которые и будут зафиксированы этими УЗО. При этом срабатывание их произойдет, как и у всех моделей, при меньших значениях, нежели величина уставки.

Две конструктивные группы

Первые модели УЗО и по конструкции, и по принципу работы имели сходство с реле. То есть конструктивно они были электромеханическими изделиями. Их основой являлся трансформатор, в сердечнике которого две одинаковые первичные обмотки создавали магнитные потоки разного направления. Через одну обмотку пропускался ток от фазы к нагрузке, а через другую – от нагрузки к нулю. Такой трансформатор именуется дифференциальным. Если токи в обмотках равны, значит, в сердечнике нет магнитного поля.

Так же, как и нет напряжения в третьей обмотке, которая, по сути, является вторичной. К ней присоединялось реле, управляющее контактами УЗО. При появлении тока утечки баланс в трансформаторе нарушался, на вторичной обмотке появлялось напряжение и реле срабатывало, отключая питающую сеть. По мере развития элементной базы полупроводников и коммутаторов в традиционные электромеханические модели вносились соответствующие времени изменения.

Например, изменилась конструкция дифференциального трансформатора. Появились модели, в которых вместо вторичной обмотки используется геркон, запирающий полупроводниковые ключи. В результате время срабатывания УЗО существенно уменьшилось, а чувствительность увеличилась. То есть появились модели либо электронно-механические, либо полностью электронные, без механических контактов и дифференциального трансформатора. Распознать конструктивные особенности УЗО легко.

На корпусе устройства обычно указывается принципиальная схема, примеры которой показаны на изображении далее.

Если этой схемы нет на корпусе, она должна быть приведена в технической документации, которая вложена в упаковку изделия. Если такая информация нигде не обнаружена, не стоит покупать это УЗО. Наверняка перед вами дешевая подделка, которая лишь создаст иллюзию безопасности. Время задержки отключения, измеряемое в секундах и обозначаемое буквами S (0,15…0,5) и G (0,06…0,08), также необходимо учесть, особенно в каскадных схемах с несколькими коммутаторами.

Какое из этих двух выбрать, рекомендовать сложно. Даже китайские и прочие производители ранее дешевых моделей развивают свое производство, постоянно улучшая качество продукции. Поэтому лучше всего покупать УЗО в крупном магазине, основываясь на консультации продавца. То, чего он не скажет вам, скорее всего, уже изложено в этой статье. И хотя во многих инсталляциях срабатывание УЗО не происходит многие годы, не стоит сожалеть о потраченных средствах. Безопасность того стоит.