Об устройствах защитного отключения (УЗО)

Электрощиток - вещь до того банальная и привычная, что, кажется, ничего нового а тем более интересного сказать по этому поводу нельзя. За новое не ручаемся, а вот интересное-пожалуй можно.

Вот любопытно узнать, что, на ваш взгляд, должен включать в себя современный электрораспределительный щиток? Задумались? Подскажем — «малый джентльменский набор» для электрощитка составляют: общий рубильник, счетчик, набор автоматических выключателей, устройство защитного отключения УЗО (которое в некоторых терминологиях называют также дифференциальным автоматическим выключателем).

Приобретая электрический счетчик, следует учитывать вид энергоснабжения дома, потому что счетчики для однофазной и трехфазной проводки различны. Кроме того, в настоящее время существуют двухтарифные счетчики, которые учитывают потребляемую электроэнергию в ночное и дневное время раздельно. Их можно устанавливать в тех зданиях, где для оплаты электроэнергии, по-гребляемой в ночное время, предусмотрен льготный тариф, что будет стимулировать рачительных хозяев экономнее пользоваться электричеством. Особенно выгодны такие счетчики при наличии в доме электроотопления, ведь нагружая электрические котлы только ночью и снимая нагрузку днем, можно добиться реальной экономии семейного бюджета.

Глуп, как пробка?
Тогда лучше поговорим об автоматических выключателях…

Различного типа предохранительные устройства, призванные защищать электроустановки от больших перегрузок и коротких замыканий, сегодня разительно отличаются от привычных нам плавких предохранителей — пробок, остающихся уделом прошлого.
По конструкции предохранители могут быть резьбового типа (пробочные) и трубчатые. В гнезда, предназначенные для пробок, можно вкручивать и так называемые «вечные пробки». Они уже не входят в класс плавких предохранителей, а их «вечность» объясняется тем, что эти изделия, внешне напоминающие пробки, на самом деле являются автоматическими выключателями. При перегрузках или коротких замыканиях в сети они не перегорают, как их плавкие собратья, а лишь размыкают контакты. Цепь при этом восстанавливается простым нажатием кнопки после устранения самой причины срабатывания автомата (перегрузка, короткое замыкание и т. п.).

А теперь послушаем начальника транспортного цеха.
Или об УЗО простыми словами…

Надо полагать, мало кто из читателей за свою жизнь хоть раз да не «принял бы на душу» 3-4 миллиампера тока под аккомпанемент 220 V. А если количество пропущенных единиц достигло 12-15, то вообще мало не показалось, верно? И удовольствия ровно никакого…
Причем, чтобы получить удар током, совсем не обязательно ковыряться отверткой в розетке или лезть в распределительный щиток. Достаточно просто дотронуться до холодильника, стиральной машины, плойки и т. п. Почему? Ответ очень прост. Когда в любом домашнем электрическом приборе нарушается изоляция токоведущего провода, он начинает «коротить на корпус». Другими словами, корпус предмета оказывается под напряжением и представляет собой проводник, то есть аналог оголенного провода. В случае прикосновения к нему может возникнуть ток замыкания на землю, и если корпус не заземлен, то током ударит наверняка. Дело в том, что в большинстве квартир заземлить корпуса всех приборов сразу невозможно — это не предусмотрено конструкцией домашней проводки. Таким образом, убедившись, что никакой супер-автоматический выключатель на этажном щитке гарантированно защитить нас от удара током не способен, мы приходим к мысли о необходимости установки чего-нибудь более надежного. Например, УЗО.

Что это такое и где его взять?

Устройство защитного отключения (УЗО) предназначено для защиты людей от поражения электрическим током в тех случаях, когда произошло повреждение изоляции, при случайном прикосновении к неизолированным токоведущим частям электрооборудования, ну и, разумеется, для защиты имущества от теплового воздействия электрического тока.

Схема 1. Последствия влияния электрического тока на организм человека

T — длительность воздействия в миллисекундах
I — величина тока в милиамперах

Наиболее вероятными местами поражения электрическим током в квартирах и домах являются кухня и ванная комната — здесь обилие электробытовых приборов, наличие естественных заземлителей (водопроводные, газовые трубы) и, зачастую, теснота, повышенная влажность. Мировая практика показала, что дифференциальные автоматические выключатели — действительно эффективное электрозащитное средство в быту, и в настоящее время только в Западной Европе эксплуатируются сотни миллионов таких приборов разных типов.

Что может УЗО?

Схема действия УЗО достаточно проста: «почуяв» наличие сверхтоков или токов утечки в защищаемом участке сети, устройство отключает ее. Иногда УЗО даже называют блоком утечки тока. Используют устройства не вместо, а вместе с автоматическими выключателями или с предохранителями, которые защищают их от термических или динамических перегрузок.

Принцип действия этого специального прибора основывается на сравнении им проходящих по фазе и по «нулю» токов. Если их разница (утечка тока) выше значения указанного порога на УЗО, то дифференциальный автоматический выключатель срабатывает, отключая и фазу, и «нуль». (В трехфазных УЗО сравниваются суммы токов фаз с «нулем»). Отметим, что УЗО может сработать и при выключенном автомате (отключенной фазе), если по «нулю» потек ток.

Дифференциальный автоматический выключатель подключается к электрической сети таким образом, чтобы поля, наводимые фазой и нейтралью и проходящие через сердечник устройства, были противоположно направлены, вследствие чего они компенсируют друг друга. В случае возникновения утечки величина токов, текущих по нейтрали и по фазе, становится неравной, то есть нарушается баланс компенсации, и в обмотке сердечника начинает течь ток, размер которого оценивает реле разностного тока R. При превышении определенного порога реле разрывает цепи.

Теперь более подробно рассмотрим принцип работы реле разностного тока. Его работа также построена на законе индукции. В обычном состоянии арматура, которая является приводом расцепителя, удерживается в состоянии равновесия полем постоянного магнита с одной стороны, и пружиной — с другой. В случае возникновения утечки ток, возникающий в катушке тороида, начинает протекать через катушку реле разностного тока и наводит в сердечнике поле. Как результат, пружина приводит к срабатыванию расцепителя.

Необходимо отметить, что качественная работа УЗО в первую очередь зависит от высокого качества элементов, входящих в состав изделия, и в первую очередь это касается такой характеристики, как чувствительность реле разностного тока. Далеко не все производители могут позволить себе встраивать в свои изделия устройства высокой чувствительности. Например, реле разностного тока, встроенное в УЗО производства ABB, имеет чувствительность 0,000025 Вт, что позволяет устройству моментально реагировать на изменения в электрической цепи.

Сколько фаз — столько и УЗО…

Согласно технологическому паспорту только холодильник и стиральная машина потребляют до 5КВт электроэнергии. А что происходит, когда к ним добавляют посудомоечную машину, кондиционер, систему электроподогрева пола, гидромассажную ванну и т.д.? Нагрузка на электросеть дома возрастает многократно. И вывод напрашивается сам собой — три фазы, три фазы, три фазы! Тогда как быть с выбором УЗО?

Как правило, эти устройства предполагают возможность работы в одно- или трехфазной сети. Если в доме (квартире) не возникает большой нагрузки и тока номинальной мощности 32 А достаточно, можно пользоваться однополюсным УЗО. Но наличие большого количества электроприборов со значительным энергопотреблением потребует установки в квартирный или этажный распределительный щиток трехполюсного УЗО.

Классифицируют УЗО всего по двум типам: АС (для токов синусоидального характера) и А (для токов синусоидального и пульсирующего характера).

	AC-тип устройства защитного отключения — размыкание последует в случае, если разностный синусоидальный ток внезапно возникает или медленно увеличивается.
	А-тип УЗО — размыкание гарантировано в случае, если синусоидальный или пульсирующий разностный ток внезапно возникает или медленно увеличивается.

Второй тип устройства дороже за счет большей универсальности. То есть, если в офисе или дома имеются компьютеры, ксероксы, факсы, следует выбирать УЗО класса А.

Думайте сами, решайте сами…

Сколько именно приборов УЗО потребуется для конкретной квартиры, точно ответит лишь специалист после проведения соответствующих расчетов. Однако, зная принцип подсчета, можно и самому провести предварительную раскладку. Например, в однокомнатной квартире достаточно подключить в контур розеток одно УЗО, рассчитанное на ток утечки в 30 мА.

В четырехкомнатной квартире, где установлено пятнадцать групп розеток, разумно использовать пять УЗО, а также по одному устройству на всю группу освещения, электроплиту и водонагреватель. Более чуткий прибор с номинальным отключающим дифференциальным током 10 мА желательно подключить к сети стиральной машины.

Для контроля всей электропроводки на входе в коттедже или многокомнатных апартаментах можно установить дополнительно к расчетным одно общее УЗО с номинальным отключающим током 300 мА. Однако, чтобы не перегружать домашнюю сеть обилием автоматики, можно использовать приборы дифференциального плана, совмещающие обе защитные функции.

На отечественном рынке сегодня широко представлены зарубежные производители бытовых УЗО: шведско-швейцарский концерн ABB, французские фирмы Legrand и Schneider Electric и немецкая Siemens. На протяжении многих лет они успешно производят УЗО.

Особняком стоят устройства защитного отключения отечественного производства (не слишком качественные) и весьма многочисленные фальсификаты. Покупка дешевого УЗО «из мышеловки» — не только пустая трата денег, но и лишний шанс подвергнуть жилище испытанию «на прочность».

Схема2. Пример схемы квартирногог группового распределительного щита в соответствии с ГОСТ Р 51628-2000

Проверять УЗО нужно ежемесячно, нажимая кнопку ТЕСТ на нем. Можно проверить порог срабатывания, подбирая ток утечки с помощью резисторов, но это для специалистов.

Вы не слышали об электродомовом?
Тогда мы-таки идем к вам

Электрооборудование для жилых зданий выпускают и в самом деле многие производители. Едва ли не самым оптимальным решением на сегодняшний день является новая серия электрооборудования, которая носит имя доброго хранителя домашнего очага — «Домовой» марки Schneider Electric (Merlin Gerin).

«Домовой» — новая серия электрооборудования для жилых зданий компании Schneider Electric, которая стоит дороже отечественной продукции, но является полноценным и полноправным представителем «семейства» мировых производителей электротехнического оборудования. Сравнительно невысокая цена стала возможной благодаря рациональной организации производства и применению самых современных технологий.

Серия «Домовой», изготавливаемая на европейских заводах Schneider Electric, включает в себя автоматические выключатели, устройства защитного отключения (УЗО) и автоматические выключатели дифференциального тока.

Как уже понял читатель, 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. Надо сказать, что автоматические выключатели дифференциального тока АД 63, как, впрочем, и все остальные изделия гаммы «Домовой», были разработаны компанией Schneider Electric специально для рынка СНГ и при этом полностью соответствуют международным стандартам качества.

Пример схемы квартирного группового распределительного щита (соответствует ГОСТу 3 51628-2000)

Приведем пример комплектации стандартной квартиры на базе оборудования гаммы «Домовой» (см. схему 2). На вводе в квартиру устанавливается УЗО ВД63 с дифференциальным током 30 мА последовательно с автоматическим выключателем ВА63 или дифференциальный автоматический выключатель АД63. Всего может быть несколько групп потребителей. В данном случае это группы освещения и розеток, защищенных двумя автоматическими выключателями ВА63 с номинальным током 16 А и электрическая плита, которую защищает автоматический выключатель с номинальным током 25 А. Иногда в отдельную группу выделяются стиральная машина или кондиционер. В этом случае устанавливается автоматический выключатель ВА63 с номинальным током 16 А.

Далее приведена более сложная схема электропроводки с использованием оборудования гаммы «Домовой», предназначенная для небольшого коттеджа, дачи или многокомнатной квартиры.

Схема 3. Премер схемы группового распределительного щита для индивидуального здания в соответствии с ГОСТ Р 51628-2000

В этом случае на вводе установлено УЗО ВД63 с дифференциальным током 300 мА, так как естественный (фоновый) ток утечки электрооборудования может быть достаточно высоким (вследствие большой протяженности электропроводки при установке УЗО с меньшим током утечки возможны ложные срабатывания). Первые три автоматических выключателя (см. схему 3) предназначены для защиты осветительных цепей. Дифференциальный автоматический выключатель АД63 с дифференциальным током 10 мА используется для защиты электрооборудования ванной комнаты, так как во влажном помещении особенно опасен контакт с токоведущими частями электроустановки. Группа из УЗО ВД63 и трех автоматических выключателей ВА63 предназначена для защиты розеток. Трехфазный автоматический выключатель ВА63 и УЗО ВД63 защищают мощных потребителей, например, электроплиту или сауну. Последняя линия из одного УЗО ВД63 и двух автоматических выключателей ВА63 предназначена для защиты цепей отдельностоящего здания, например, хозблока или подсобного помещения.

Приобретение и установка защитного устройства, конечно же, представляет собой большую работу, требует времени и немалых финансовых затрат. Но даже взятые в целом, эти расходы несравнимы с потерями, к которым может привести возгорание в квартире, возникшее вследствие неправильной эксплуатации электрической сети. Ну вот, а теперь думайте сами, решайте сами, иметь ли УЗО в вашем доме.