Как правильно выбрать УЗО по мощности: разновидности аппаратов + как подобрать

Для чего нужно УЗО и кого оно защищает

Электрическое напряжение является источником опасности и прикосновение к элементам, находящимся под напряжением может привести к серьёзным травмам, поэтому при попадании человека под напряжение линию необходимо немедленно отключить. Для этого используются УЗО, или устройство защитного отключения.

От поражения электрическим током используется так же защитное заземление. Для этого металлические корпуса электроприборов соединяются с контуром заземления или с глухозаземлённой нейтралью трансформатора. В случае нарушения изоляции электрический ток начинает протекать по пути электросхема-повреждённая изоляция-корпус-заземление.

Если сила тока утечки выше уставки автоматического выключателя, то происходит его отключение, но при незначительных повреждениях ток протекает до полного разрушения изоляции или её возгорания. Для предотвращения таких ситуаций используется вторая функция УЗО — отключение питания аппарата с неисправной изоляцией.

Принцип работы УЗО

В основе работы УЗО находится первый закон Кирхгофа — равенство токов в подходящем и отходящем проводах. Оно может быть нарушено только в одном случае — появление тока утечки из-за прикосновения человека к элементам, находящимся под напряжением или повреждения изоляции.

Внутри аппарата находится трансформатор тока, через первичные обмотки которого проходит ток присоединённых электроприборов, а вторичная подключена к расцепителю, непосредственно или через промежуточный усилитель.

При нормальной работе оборудования ток в первичных обмотках одинаковый и создаваемое им электромагнитное поле компенсирует друг друга, в результате напряжение во вторичной обмотке отсутствует.

При появлении тока утечки равенство нарушается, что приводит к появлению тока во вторичной обмотке и срабатыванию защиты.

По каким параметрам выбирается ВДТ (УЗО)

В зависимости от особенностей электропроводки выбор УЗО производится по нескольким параметрам. Их необходимо учитывать для обеспечения надёжной работы защиты.

Количество фаз

Перед тем, как выбрать УЗО для квартиры или частного дома необходимо определить количество фаз устройства. Монтаж вместо однофазного трёхфазного устройства приведёт к увеличению размеров электрощитка и перерасходу денег.

Если в однофазной сети устанавливается только однофазное дифреле, то в трехфазной схеме электроснабжения возможны варианты:

• прибор подключается сразу после вводного автомата — трёхфазное УЗО;
• аппарат устанавливается для трехфазной нагрузки — необходимо трёхфазное устройство;
• после ввода в дом трёхфазная сеть разделяется на три однофазных — для каждой из однофазный линий монтируется однофазный защитный прибор.

Как правильно выбрать УЗО по номинальному току

Номинальный ток УЗО определяется вышестоящим автоматическим выключателем. Он должен быть равен, а желательно больше уставки этого защитного прибора.

Устройство защитного отключения, в отличие от дифавтомата, не имеет встроенной защиты от перегрузки, поэтому при превышении номинального тока оно начинает перегреваться и быстро выйдет из строя. Сумма уставок автоматов, которые подключаются ПОСЛЕ дифзащиты, может многократно превышать номинальный ток установленного УЗО.

Форма токовой утечки

По этому параметру все устройства защитного отключения классифицируются на три типа:

1. «А». Такое устройство срабатывает на отключение при мгновенно возникающих либо плавно нарастающих токовых утечках, имеющих синусоидальную переменную или пульсирующую постоянную форму. Это самый распространённый тип УЗО. За счёт того, что оно контролирует и переменный, и постоянный ток, отличается более высокой стоимостью.
2. «АС». Также распространённое и более доступное по цене устройство. Работает только на возникновение переменной синусоидальной токовой утечки.
3. «В». Это устройство в основном применяют для защиты промышленных помещений. Помимо переменной синусоидальной УЗО реагирует на выпрямленную и пульсирующую форму постоянной токовой утечки.

Возникает вполне логичный вопрос, в бытовых сетях протекает переменный ток синусоидальной формы, может достаточно везде устанавливать устройства типа «АС»? Но если внимательнее изучить характеристики современной бытовой техники, то большинство из них имеют блоки питания с электронными полупроводниковыми компонентами, доходя до которых синусоида преобразовывается в импульсные полупериоды. И если утечка будет не синусоидального характера, то УЗО типа «АС» её не зафиксирует и не отключится.

Именно поэтому в паспортах на многие бытовые приборы производитель указывает, через какое УЗО необходимо выполнять подключение.

Советы по выбору УЗО на видео:

Принцип действия

Бывает УЗО электронное и электромеханическое.

Второе стоит дороже, но не зависит от питающей сети. Оно сработает, как только в цепи возникнет токовая утечка.

Устройство электронного типа в своей работе зависит от встроенного в электрическую схему усилителя. А чтобы этот усилитель всегда находился в рабочем состоянии, ему требуется внешний источник питания. В связи с этим снижается надёжность срабатывания.

При выборе УЗО по этому параметру советуем отдавать предпочтение электромеханическим устройствам.

Селективность

По селективности срабатывания устройства защитного отключения бывают двух типов – «G» и «S».

Эти УЗО срабатывают через определённый промежуток времени, называемый выдержкой. Применяют их, когда в цепь последовательно подключаются несколько устройств. Чтобы защитить отходящие потребительские ветви ставят устройства без выдержки времени, а на вводе УЗО типа «G» и «S». Если возникла токовая утечка, а отходящее УЗО не отреагировало, то спустя определённое время должно отключиться устройство на вводе.

У УЗО типа «S» выдержка отстроена в пределах от 0,15 до 0,5 с, типа «G» – от 0,06 до 0,08 с.

Двухуровневая противопожарная защита

Для деревянного частного дома особенно важна гарантия пожарной безопасности. Поэтому в данной ситуации необходимо подобрать УЗО, планируя двухуровневую систему дифференциальной защиты. Её основная цель в том, что защитная функция разделяется:

• противопожарное УЗО обеспечивает срабатывание при больших токовых утечках, способствующих возгоранию;
• обыкновенные устройства предотвратят поражение электрическим током человека при малых величинах утечки.

Так как противопожарное УЗО имеет большое значение номинальной токовой утечки, само по себе оно не обеспечит защиту человека. Поэтому всегда устанавливается совместно с УЗО, у которого ток утечки меньше.

Независимо от того, какой величины номинальный рабочий ток и сколько полюсов имеет противопожарное УЗО, параметр тока утечки у такого устройства 100 мА и 300 мА, в остальном оно ничем не отличается от обыкновенного.

Схема подключения выполняется последовательно, ближе к источнику питания (на вводе) ставим противопожарное УЗО, а на отходящих ветвях защищаемой проводки универсальные.

Наглядно про противопожарное УЗО на видео:

На примере это выглядит приблизительно так: вводное УЗО выбираем с параметрами 63 А (номинальный рабочий ток) и 300 мА (ток утечки), остальные устройства соответственно – 40 А и 30 мА для розеточной группы, 25 А и 10 мА для ванной комнаты, 16 А и 10 мА для осветительной группы.

Применение противопожарных устройств целесообразно и в квартире. Зачастую группу освещения оставляют незащищённой от токов утечки. С минимальной вероятностью, но высокие токовые утечки могут возникнуть и в этой ветви, а если такое УЗО поставить на вводе, оно будет своего рода подстраховкой.

Выполнение расчётов

Давайте попробуем на примере рассчитать, какое УЗО всё-таки нужно выбрать для той или иной защищаемой ветви электрической домашней проводки.

Не всегда на практике можно выполнить точный расчёт суммарного тока утечки. Поэтому примерно его определяют следующим методом: на 1 А потребляемой нагрузки берут 0,4 мА токовой утечки. Также следует произвести расчёт исходя из длины фазного провода – на 1 м берётся 10 мкА.

Допустим нужно правильно выбрать УЗО по мощности электрической плиты (3 кВт). Для начала выполняем расчёт её нагрузки: 3000 Вт / 220 В = 13,64 А. Ток утечки для плиты: 13,64 А х 0,4 мА = 5,46 мА. Аналогично производим расчёт для проложенного проводника, к примеру, 10 м: 10 мкА х 10 м = 100 мкА = 0,1 мА. В сумме ток утечки получился: 5,46 мА + 0,1 мА = 5,56 мА.

Полученное значение суммы токовой утечки не должно превышать 33 % дифференциального номинального тока УЗО. А дальше расчёт из школьных уроков математики, составляем элементарную пропорцию и получаем: 5,56 мА х 100 % / 33 % = 16,85 мА.

Существует специальная таблица стандартных величин номинальных токов утечки, исходя из неё, для электроплиты подходит устройство на 25 мА.

Как выбрать УЗО для квартиры или дома вы теперь знаете, и сможете сами определить суммарный рассчитанный ток утечки. Если хотя бы на долю сомневаетесь в своих знаниях и способностях, пригласите для выполнения этой работы профессионального электрика. Не забывайте, что устройство защитного отключения – это гарантия вашей безопасности.

Система в электрике: возможные проблемы

В целом , как выбрать для квартиры и как выбрать в частный дом, – важно ориентироваться на технические характеристики оборудования.

Но даже если провести расчет грамотно и точно, могут возникнуть проблемы при эксплуатации. А именно:

• УЗО реагирует на водонагреватель. Сегодня стало популярным приобретать подобные устройства для бойлера. Эта техника является дорогостоящей, но при скачках напряжения может быстро выйти из строя. Чтобы не допустить подобного, на систему, к которой подключен водонагреватель, ставят противопожарное защитное отключение. Но бывает, что срабатывает оно ложно, почему? Часто срабатывает на водонагревателе Термекс. Вероятнее всего, причина в сбоях электроцепи внутри самого аппарата, страдает изоляция провода питания. Он находится внутри «бочки». Идет потеря, поэтому противопожарное оборудование включается. Выход здесь только один – разбирать технику и исправлять недочеты.
• УЗО включается при запуске «стиралки». Причина может быть та же, что и в случае с бойлером. Надо проверять, имеется ли нарушение в изоляции проводков внутри самой машинки. Возможен и другой вариант – при запуске резко вырастает напряжение. Противопожарное устройство отвечает на ситуацию как на проблемную, поэтому и выключает участок цепи. Чтобы подобного не происходило, замените защитное отключение на более мощное.
• Прибор неожиданно срабатывает, хотя видимых причин для этого нет. Так сработать может устройство УЗО 110 противопожарное или любое другое. Значит, сам аппарат неисправен, или «барахлит» проводка. Наблюдается утечка.

Схемы подключения

Мы уже определились, какое УЗО поставить в частном доме, а какое -поставить в квартире. Если устройство недостаточно мощное, то оно будет постоянно отключаться при старте электроприборов. Если слишком мощное, то на сбои в работе линий оно может просто не отреагировать.

Схематично подключают так:

• При однофазном подключении схема выглядит следующим образом: сеть – защита – потребитель. Его выполняют в пределах одной комнаты или нескольких. Если амперы сети увеличатся, агрегат сработает мгновенно и защитит быттехнику от поломок. Отключается только часть системы, а не вся цепь целиком.
• При трехфазном подключении схема предполагает наличие следующих элементов: сеть – групповое УЗО – группы защиты – потребители. В этом случае может быть отключена вся система сразу, если того требует конкретная ситуация.

Лучшие производители УЗО – какую фирму выбрать

От качества устройства зависит безопасность жильцов квартиры и сохранность имущества, в опасной ситуации УЗО должно отключить питание сети наверняка. Поэтому нужно приобретать продукцию ведущих производителей, которая давно зарекомендовала себя своей надежностью.

К наиболее качественному электрооборудованию относятся УЗО следующих торговых марок:

1. ABB

2. Legrand

3. Schneider Electric

А также бюджетная продукция марок:

1. EKF

2. IEK

Что такое утечка тока и почему она происходит

Утечка тока – процесс, когда ток протекает от фазы в землю по не предназначенному для этого пути: металлическим частям прибора, трубам, по сырой штукатурке в доме или через тело человека. Случается по двум причинам.

Причины утечки тока

1. Ошибка при подключении проводки в доме.

Неопытные электрики или сами жильцы путают последовательность подключения, например соединяют ноль вместо земли или выводят несколько проводов на одну клемму.

2. Испорченная изоляция.

Такое часто случается в старых домах, где проводка гниет, потому что ее не меняют десятилетиями. Кроме того, изоляция плавится из-за скачков напряжения или чрезмерной нагрузки, когда к сети одновременно подключают несколько электроприборов.

Чем опасна утечка тока

Безопасное значение тока утечки указано в ГОСТах и техпаспорте оборудования. Например, для стиральной машины с мощностью 2,5 кВт допустимый ток утечки 5,6 мА.

Превышение этого значения в УЗО чревато опасными последствиями. Если человек прикоснется к корпусу прибора, проводу или штепсельной вилке, его ударит током. В зависимости от силы удара это может привести к травме или смерти.

При утечке тока идет перерасход электроэнергии – даже при отключенных приборах ток проходит через счетчик. Например, вы уезжаете на несколько дней в отпуск, возвращаетесь – а один работающий холодильник намотал десятки киловатт. Если с самим холодильником все в порядке, значит, где-то возникла утечка.

Как определить утечку тока в доме

Самый простой способ – индикаторная отвертка. Аккуратно прикоснитесь щупом индикатора к корпусу каждого прибора в доме. Если светодиод загорелся, значит, есть утечка.

Профессионалы проверяют приборы мультиметром. При утечке тока мультиметр показывает сопротивление выше 20 Мом.

Для поиска утечек тока в скрытой проводке можно воспользоваться лайфхаком строителей советских времен:

Теперь рассмотрим, какие бывают УЗО и как они работают.

Какое УЗО ставить на вводе в квартиру

В современных многоэтажках запрещается использовать трехфазную проводку, поэтому многие хозяева задаются вопросом, как выбрать УЗО для квартиры. Между тем, здесь нет ничего сложного, поскольку для однофазной проводки используется двухполюсное устройство с маркировкой АС.  По току утечки УЗО для квартиры подбирается из расчета 30 мА. Приборы с более низким порогом отключения могут спровоцировать ложные срабатывания.

Сколько УЗО ставить в квартире? Все зависит от суммарной мощности потребителей. Если она слишком большая, рекомендуется разбить домашнюю сеть на отдельные линии и на каждую из них поставить защитное устройство. Дополнительно устанавливается общее УЗО на вводе в квартиру для защиты от возгорания при повреждении изоляции.

Нередко ложные срабатывания происходят из-за старой электропроводки. Если эти процессы будут происходить систематически, может потребоваться ее полная замена.

Количество УЗО в квартире

Число приборов защиты подбирают по количеству точек, которые требуется защищать. Кроме того необходимо предусмотреть аппарат для группы, устанавливаемый на вводе в квартиру за счетчиком.

Для уменьшения количества изделий возможно разбивка потребителей на группы. Например: группа освещения; группа электробытовых стационарных приборов (холодильник, варочная панель); группы особо опасных помещений (ванная, кухня). Причем возможно применение одного УЗО на группу автоматов, защищающих от перегрузок определенных потребителей. После счетчика обязательно устанавливается вводное УЗО.

УЗО на вводе в дом

В отличие от типовой квартиры, частный дом имеет индивидуальную планировку с различным количеством помещений. Поэтому нередко возникает вопрос, какое УЗО поставить в частном доме? На таких объектах может использоваться не только однофазные, но и трехфазные электрические сети с напряжением 220 или 380 вольт. Поэтому в первом случае используются такие же УЗО, как и в квартирах, а во втором – четырехполюсные, где предусмотрены клеммы для трех фаз и нулевого провода.

Кроме того, выбор УЗО для частного дома осуществляется по типу тока. Однако следует учитывать, что в частных домах нередко запускаются мощные электродвигатели, на короткое время потребляющие мощный пусковой ток. Рекомендуется заранее определять, какой порог срабатывания УЗО и уже тогда выбирать необходимое устройство, сохраняющее работоспособность в этих условиях.

Большое значение приобретает вопрос, как выбрать УЗО для деревянного дома, чтобы защитить не только от токов утечки, но и от возгораний. С этой целью используется многоступенчатая система защиты, в которой мощные устройства предотвращают пожары, а приборы с более низким порогом срабатывания защищают от токовых утечек. Однако не стоит устанавливать УЗО с минимальным током отсечки в 10А, особенно, если электролинии имеют большую протяженность. Чуткое устройство будет реагировать на малейшие перепады и вызывать ложные срабатывания.

Виды УЗО

Параметры, по которым можно подразделить защитные устройства:

• Способ управления – зависящие и независящие от напряжения;
• Назначение – со встроенной защитой от сверхтоков и без нее;
• Способ установки – стационарные и независимые;
• Число полюсов – двухполюсные (для однофазной сети) и четырёхполюсные (для трехфазной сети).

Электромеханическое УЗО

Электромеханическое УЗО – «ветеран» защиты от утечек тока. Устройство было запатентовано еще в 1928 году. В большинстве европейских стран именно электромеханическое устройство безопасности обязательно к применению в качестве защиты от дифференциального тока.

Наличие напряжения для работоспособности электромеханического УЗО не имеет значения. Источником энергии для выполнения функций защиты является ток утечки, на который реагирует выключатель.

В основе устройства – точность и надежность механики. Магнитный сердечник трансформатора имеет высокую чувствительность, а также температурную и временную стабильность. Его производят из нанокристаллических или аморфных сплавов, которые отличаются высокой магнитной проницаемостью.

Преимущества:

• Надежность – исправное устройство гарантирует 100% срабатывание при утечке тока, независимо от наличия напряжения в сети;
• Сохраняет функциональность даже при обрыве нейтрального проводника;
• Имеет более простую конструкцию, которая увеличивает надежность выключателя;
• Не нуждается во вспомогательных источниках питания.

Недостатки:

• Высокая цена (в зависимости от марки цена может трехкратно и даже пятикратно превышать цену электронного устройства).

Электронное УЗО

Внутри устройства расположен усилитель на микросхеме или транзисторе, благодаря чему выключатель срабатывает даже при возникновении незначительного тока во вторичной обмотке. Усилитель увеличивает его до размера импульса, необходимого для активизации реле. Но для работоспособности элементов электронного УЗО необходимо наличие напряжение в сети.

Возникает вопрос о необходимости УЗО при отсутствии напряжения в сети. От чего защищаться? Если напряжение пропало из-за обрыва нейтрального проводника в цепи до УЗО, то на электроустановку по фазному проводнику продолжает поступать опасный для человека потенциал.

Достоинства:

• Низкая цена;
• Компактность.

Недостатки:

• Функционирует только при наличии напряжения;
• Неработоспособен при обрыве нейтрали;
• Более сложная конструкция повышает вероятность выхода выключателя из строя.

УЗО переносное и в виде розетки

Простое решение, способное предохранить от тока утечки – УЗО переносные и в виде розетки. Они удобны при использовании в ванной комнате и других помещениях с повышенной влажностью, могут подключаться в любой из комнат квартиры, где необходимо.

Большинство предлагаемых моделей выполнены в виде сетевого адаптера с розеточным отверстием для вилки. Таким устройством может пользоваться даже ребенок – его подсоединяют непосредственно к розетке, а затем включают электроприбор.

Просты в использовании и удлинители с функцией УЗО, рассчитанные на несколько потребителей.

Существуют модели менее универсальные, они могут использоваться после установки на шнур электроприбора вместо вилки или же устанавливаются вместо обычной электрической розетки.

Преимущества:

• Установка не требует вмешательства в электропроводку;
• Для установки не требуется помощь электрика;
• Срабатывание автоматики позволяет определить, в каком потребителе повреждена изоляция.

Недостатки:

• Использование адаптера в видимых местах вносит дисгармонию в дизайн комнаты;
• В помещении, которое загромождено мебелью и электробытовыми приборами, а пространство перед розеткой ограничено, может не оказаться свободного места для установки адаптера;
• Высокая стоимость – качественный адаптер будет стоить дороже, чем УЗО и розетка, приобретенные отдельно.

УЗО с защитой от сверхтоков (дифавтомат)

Устройство совмещает в себе функции УЗО и автоматического выключателя, который предназначен для защиты от сверхтоков (предотвращает проводку от перегрузки и повреждений при коротком замыкании).

Преимущества:

• Экономичность – покупка одного устройства обойдется дешевле, чем двух;
• Занимает меньше места в щитке;
• Экономия времени в процессе монтажа.

Недостатки:

• При выходе выключателя из строя линия будет без защиты и от токов утечки и от сверхтоков;
• В случае срабатывания устройства нет возможности определить, что стало причиной – сверхтоки или ток утечки;
• Ложные срабатывания, вызываемые оргтехникой. Не рекомендуется ставить дифавтоматы на линии, к которой подключены компьютеры и оргтехника.

УЗО с «грубым током утечки» — человека не защитят, а для чего они тогда?

Ток, опасный для человека, начинается с 30 миллиампер (0,03 Ампера). Вполне логично, что УЗО, которое срабатывает при токе, например 100 или 300 мА, человека не защитит. Тем не менее, такие аппараты есть в продаже и активно продаются. Для чего же они нужны?

Представьте современную электропроводку, с десятками линий и общей длиной кабеля до 500 метров. Если поставить на ввод этой проводки УЗО с током 30 мА, оно будет постоянно срабатывать, так как даже полностью исправный провод даёт небольшую утечку, особенно когда через него течёт большой ток. Именно для таких случаев производятся УЗО с «грубым» током утечки 100 и 300 мА.

Их задача — не защитить человека, на это они не способны, а отслеживать общую утечку в системе. При токе, уходящем «не туда» больше 300-500 мА (0,3 — 0,5 А), возникает риск пожара, поэтому УЗО данной направленности называют «противопожарными» — так подчёркивается их назначение.

Само собой, ставить их на отдельные линии для защиты человека нет смысла.

УЗО «для человека» — когда 10 мА лучше, чем 30?

Разберём УЗО обычного типа, для нашей с вами безопасности. Они выпускаются на два тока утечки — 30 мА, классический и недорогой вариант, либо 10 мА, с повышенной чувствительностью. По правилам, достаточно 30 мА, для чего же нужны эти сверхчувствительные модели, которые, к тому же больше стоят?

Все дело в разной чувствительности нашего тела. Для некоторых, 50 мА это не проблема, тогда как у отдельных людей даже 20 мА может вызвать сердечный приступ. Конечно, это маловероятно, но если вы хотите перестраховаться и не доверяете статистике — к вашим услугам «железная защита». Кроме того, она может быть оправдана в домах, где есть дети: они более чутки к вредным воздействиям.

Есть только один нюанс, касательно 10 мА: если ваша проводка будет выполнена с нарушениями, это УЗО будет постоянно срабатывать — имейте в виду!

Вывод

Подведём итоги. Для чего нужны УЗО с разным током утечки?

• 10 мА: защита с перестраховкой, а также для детей;
• 30 мА: стандартная защита, недорогая и терпимая к ошибкам в монтаже;
• 100 мА: противопожарное УЗО, которое ставят на вводе в небольшие дома и квартиры, как общее;
• 300 мА: противопожарное УЗО для больших домов и квартир со сложной, разветвлённой проводкой.

Удачного выбора и помните — УЗО это дополнительная защита, а основная — заземление, изоляция и грамотный электромонтаж.