Чтобы электросетью в частном доме или квартире было безопасно пользоваться, к ней подключают УЗО — устройство защитного отключения. Расскажем, какую функцию оно выполняет, на что обратить внимание при выборе и как установить УЗО своими силами.

Что такое УЗО и зачем оно нужно

Считается, что название устройство защитного отключения — устаревшее и технически не совсем точное. Правильно называть этот прибор ВДТ — выключатель дифференциального тока (от том, что такое дифференциальный ток, читайте далее). УЗО защищает людей от поражения электрическим током при прямом и косвенном прикосновении к токоведущим частям кабелей или электрических приборов (клеммам выключателей и реле, обмоткам трансформаторов и электродвигателей, токопроводящим дорожкам электронных плат и т. д.).

Например, из-за трещины в оболочке нагревательного элемента корпус водонагревателя, стиральной машины или электрического чайника оказывается под напряжением. Прикоснувшись к нему, мы получим удар током, который может оказаться смертельным.

Вопреки распространенному заблуждению, на нас действует не напряжение, а ток. Эффект, вызываемый током, зависит от его величины:

• Токи до 1 мА мы не чувствуем.
• Ток величиной до 10 мА мы ощущаем как пощипывание.
• Ток выше 11 мА — неотпускающий ток. Он вызывает непроизвольное сокращение мышц, из-за которого мы не можем самостоятельно отпустить зажатый в руке провод.
• Ток больше 50 мА приводит к хаотичным сокращениям сердца — фибрилляции — и может вызвать его остановку.
• Ток свыше 5 А приводит к немедленной остановке сердца.

Для сравнения: лампа накаливания мощностью 60 Вт потребляет ток 270 мА, а стиральная машина в момент нагрева воды — около 10 А. То есть любой электроприбор потребляет ток, величина которого во много раз превышает опасный для человека уровень.

Важно, что УЗО работает независимо от наличия или отсутствия заземления. Поэтому в домах старой постройки, где заземления нет, УЗО — единственный и при этом эффективный способ обеспечить защиту людей от поражения электротоком из-за неисправной проводки или электрооборудования.

В домах, где заземление есть, УЗО его дополняет и обеспечивает более высокий уровень защиты. Например, при повреждении изоляции ТЭНа в стиральной машине ее корпус оказывается под напряжением. При наличии исправного заземления УЗО сразу отключит все розетки линии, питающей стиралку. Если заземления нет, машина продолжит работать, пока мы не прикоснемся к ее корпусу — УЗО сработает и отключит питание только в этот момент. В обоих случаях устройство нас защитит.

Принцип действия УЗО

Электроприбор подключается к питающей сети двумя проводами. В исправной электрической цепи ток идет по кругу — от источника тока к прибору по одному проводу и обратно к источнику по другому. Один из проводов — фазный, другой — нулевой, сила тока в обоих проводниках одинаковая.

УЗО непрерывно контролирует величину силы тока в каждом из двух проводов. Если токи равны, значит, никаких утечек тока нет — проводка и электроприбор исправны.

Предположим, что в электроприборе появилась неисправность. Например, в изоляции нагревательного элемента чайника возникла трещина. Если к такому чайнику прикасается человек, стоящий на земле, образуется еще одна электрическая цепь. В результате часть электрического тока из розетки идет через человека в землю — возникает утечка. При этом токи в питающих чайник проводах начинают различаться на величину тока утечки.

Когда разница в величинах токов превысит порог срабатывания УЗО (обычно это 30 мА), оно за доли секунды отключит подачу тока к неисправному устройству и убережет человека от удара током.

Конструктивные особенности УЗО

Корпус стандартного устройства предназначен для монтажа в распределительном щитке на DIN-рейку. На лицевой стороне прибора расположены рычаг включения и кнопка «Тест». С ее помощью проверяют работоспособность УЗО — при нажатии на кнопку исправное УЗО должно отключиться. Производители рекомендуют делать проверку регулярно — раз в месяц.

В распределительном щитке УЗО контролирует все, что к нему подключено через электрическую сеть. У некоторых бытовых электроприборов, например у водонагревателей, могут быть собственные индивидуальные УЗО, которые смонтированы на сетевом кабеле недалеко от штепсельной вилки. Такие устройства контролируют исправность только того прибора, на котором они установлены, причем независимо от наличия или отсутствия защитных устройств в доме или квартире.

Электронные и электромеханические УЗО

В зависимости от конструкции различают электронные и электромеханические устройства. Электронным для работы необходимо электропитание — они работают и обеспечивают защиту только при исправной питающей сети. При возникновении в ней тока утечки электронное УЗО отключит защищаемую цепь, только если подводящая (питающая) цепь исправна.

При неисправности подводящей линии очень редко может возникнуть ситуация, когда электронное УЗО не защитит человека от поражения электрическим током. Так происходит при обрыве нулевого провода в сети до УЗО (в подводящей цепи). В этом случае включенные в сеть приборы не работают, потому что нулевой проводник оборван и питание к ним не подается. Но при этом фазный проводник остается под напряжением. В такой ситуации из-за повреждения его изоляции человек может оказаться под напряжением — ток утечки возникнет, но электронное УЗО на него не отреагирует.

Электромеханическое УЗО приводится в действие только дифференциальным током (током утечки). Оно сработает в любом случае.

Электронные УЗО в целом обеспечивают чуть меньший уровень защиты. Однако при равных характеристиках они дешевле электромеханических.

УЗО типов А и AC

В России в бытовой электросети используют переменный ток с частотой 50 Гц. Возникающий при неисправностях ток утечки обычно тоже переменный, поэтому УЗО изначально конструировались так, чтобы реагировать именно на переменный ток утечки.

Однако сейчас в быту есть электроприборы, в которых может возникать постоянный ток утечки. В числе таких приборов некоторые регуляторы света (диммеры), электрические инструменты и кухонная техника с регулировкой оборотов — перфораторы, миксеры, кухонные комбайны, некоторые электроплиты с регулировкой мощности и другие. Для защиты человека в случае неисправности подобных приборов в схему УЗО добавили дополнительные компоненты.

Чтобы различать эти виды УЗО, используют специальные буквенные и символьные обозначения на корпусе:

• тип АС — простые и дешевые устройства, которые реагируют на переменный ток утечки
• тип А — более совершенные и дорогие устройства, которые защищают при появлении как переменного тока утечки, так постоянного пульсирующего

Действующими в Российской Федерации нормативами выбор типа УЗО никак не регламентируется. Однако некоторые производители бытовой техники в инструкции по установке оговаривают тип УЗО, которое обеспечивает безопасную эксплуатацию их продукции.

Фрагмент инструкции к стиральной машине, в котором оговаривается тип необходимого УЗО:

«В случае применения устройства защитного отключения используется только тип с таким обозначением: . Только это обозначение гарантирует соблюдение действующих в настоящее время предписаний».

Как выбрать УЗО

Для установки в квартире или частном доме УЗО выбирают по нескольким параметрам:

• количество полюсов — двух- или четырехполюсное
• величина дифференциального тока
• величина номинального тока

Также учитывают функции устройства (электромеханическое или электронное) и виды тока утечки (тип АС или А).

Количество полюсов

Четырехполюсное УЗО применяют в том случае, если квартира или дом подключены к трехфазной сети. В однофазных сетях используют двухполюсные УЗО.

Величина дифференциального тока

Ее выбирают в зависимости от того, какие именно участки квартирной или домовой электросети нужно защитить:

• Для защиты всей электропроводки в квартире используют приборы с отключающим дифференциальным током 100 или 300 мА — это так называемое пожарное УЗО. Людей оно не защищает, потому что у него слишком высокий порог срабатывания. Его задача — отключить квартирную сеть от электроснабжения, если проводка заискрит.
• Для защиты групповых розеточных линий устанавливают УЗО с отключающим дифференциальным током 30 мА (согласно ПУЭ 7.1.79).
• Для защиты выделенной линии, ведущей к розеткам санузла или ванной, нужно устройство с отключающим дифференциальным током 10 мА (согласно СП 256.1325800.2016, приложение А.4.15). В ванной люди могут касаться электроприборов мокрыми руками, т. е. опасность поражения током выше. Поэтому для защиты выбирают УЗО с большей чувствительностью. Если розеточная линия ванной объединена с другими линиями, отключающее дифференциальный ток УЗО должно быть равно 30 мА.

Величина номинального тока

Величина номинального тока УЗО должна быть больше или равна номиналу автомата защиты от сверхтоков (автоматического выключателя), установленного на той же линии. Например, если линия защищена автоматом на 25 А, можно использовать УЗО на 25, 32 или 40 А.

УЗО или дифавтомат

Дифавтомат выполняет одновременно две функции — защищает от сверхтоков и косвенного или прямого прикосновения.

Преимущество дифавтомата — экономия места в распределительном щитке. Для защиты группы потребителей нужно вместо двух устройств — УЗО и защитного автомата — поставить только дифавтомат с нужными характеристиками.

С другой стороны, УЗО может защищать одновременно несколько групповых линий, а дифавтомат — только одну. Кроме того, на практике непонятно, по какой именно причине дифавтомат отключается — ток утечки, перегрузка или короткое замыкание, поэтому найти и устранить проблему гораздо сложнее, чем при использовании УЗО.

Схема подключения для однофазных сетей

Количество устройств защитного отключения выбирают с учетом свободного места в распределительном щитке. Если его мало, не пытайтесь установить УЗО сразу на все линии. В первую очередь защитите самые уязвимые групповые линии — розеточные. Если осталось место — линии, питающие освещение. Если и после этого есть место, то поставьте общее УЗО с величиной отключающего тока 100 или 300 мА.

Если одно УЗО защищает несколько групповых линий, каждую из них нужно подключать через отдельный автоматический выключатель. А уже от автоматов вести провода к УЗО.

Схема подключения для трехфазной сети

Принцип подключения УЗО в трехфазной сети практически аналогичен однофазной. Есть только два отличия:

• после электрического счетчика устанавливают только четырехполюсное общее УЗО, двухполюсное ставить нельзя
• приборы, требующие трехфазного подключения (электрические плиты или электрические отопительные котлы), подключают также через четырехполюсное УЗО

Пошаговая инструкция по установке УЗО

Последовательность действий при установке УЗО во всех случаях одинаковая. Рассмотрим, как подключить прибор в однофазную сеть на одну из розеточных групп. Для работы вам потребуется крестовая отвертка и два отрезка одножильного провода сечением 2,5 мм². Длину проводов подбирайте по месту.

1. Обесточьте распределительный щиток — переведите рычажок общего автомата в положение Off/Выкл.
2. Отсоедините провод от автомата той розеточной группы, на которую вы будете устанавливать УЗО. Для этого с помощью отвертки ослабьте на автомате винт, зажимающий соответствующую клемму.
3. Отсоедините нулевой провод (он должен быть голубого цвета) этой группы от нулевой шины.
4. Установите УЗО на DIN-рейку. Убедитесь, что фиксатор в нижней части корпуса устройства защелкнулся на ней.
5. Подсоедините нулевой провод розеточной линии (голубого цвета) к нижней клемме УЗО, обозначенной символом N. Затяните винт отверткой.
6. Подсоедините второй провод розеточной линии к свободной нижней клемме УЗО, затяните винт.
7. С помощью отрезка провода соедините верхнюю клемму УЗО, обозначенную буквой N, с нулевой шиной. Затяните винты.
8. С помощью второго отрезка провода соедините свободную верхнюю клемму УЗО с автоматическим выключателем соответствующей розеточной линии.
9. Еще раз затяните все винтовые клеммы.
10. Включите питание с помощью общего автомата — переведите рычажок в положение On/Вкл.
11. Проверьте УЗО: переведите рычажок на его корпусе в положение On, затем нажмите кнопку «Тест». Рычажок должен моментально отщелкнуться в положение Off. В дальнейшем такую проверку проводите ежемесячно.
12. Снова переведите рычажок в положение On. На этом установка УЗО закончена.

Ошибки при подключении УЗО

Есть несколько типичных ошибок подключения, из-за которых УЗО будет ложно срабатывать и отключать нагрузку при совершенно исправной электропроводке. Перечислим эти случаи.

Неверный подбор дифференциального тока

В таких случаях возникают ложные срабатывания или устройство не реагирует на неисправности. В каждой электрической сети всегда есть небольшая утечка тока. Она тем больше, чем длиннее провода и чем мощнее подключенные к ним электроприборы. Именно поэтому для защиты бытовых сетей используют УЗО с порогом срабатывания по дифференциальному току 30 мА.

УЗО с более высокой чувствительностью — 10 мА — можно использовать только на отдельных линиях небольшой протяженности, к которым не будут подключаться высокомощные приборы (например, на розетках санузла). Если установить такое высокочувствительное устройство на обычные групповые линии или всю квартиру, неизбежны ложные срабатывания — УЗО будет отключать нагрузку, пользоваться электроприборами будет невозможно.

Неправильное подключение нуля

В этом случае УЗО отключает линию сразу, как только на ней включается любая нагрузка.

УЗО сравнивает силу тока в нулевом и фазном проводнике, поэтому оба проводника групповой линии — фазный и нулевой — подключают к УЗО. Если УЗО устанавливают для одновременной защиты нескольких линий, все они должны быть подключены к нему и фазными, и нулевыми проводниками. Если одна из линий по ошибке остается присоединенной к общей нулевой шине, УЗО будет срабатывать при включении любой нагрузки на этой линии.

Замыкание земли и нуля

Даже случайное замыкание заземляющего и нулевого проводника приводит к срабатыванию УЗО. В групповых линиях соединять эти проводники нельзя.

Резюме

Сокращение УЗО расшифровывается как устройство защитного отключения. Более точное обозначение — ВДТ — выключатель дифференциального тока.

Устройство защищает человека от удара электрическим током при случайном прикосновении к токоведущим частям электроприборов и повреждениях изоляции проводов.

УЗО не заменяет заземление и работает независимо от него. Установка такой защиты помогает существенно повысить безопасность электрических сетей в домах старой постройки, где заземление не предусмотрено.

При выборе УЗО учитывают его вид (электронное или электромеханическое), тип (АС или А) и характеристики — количество полюсов, номинальный ток и значение пороговой величины дифференциального тока, при которой УЗО срабатывает.