Как выбрать УЗО для квартиры и частного дома: анализ основных характеристик устройства

Варианты защиты для однофазной сети

О необходимости монтажа комплекта защитных приборов упоминают производители мощной бытовой техники. Нередко в сопроводительной документации к стиралке, электроплите, посудомойке или бойлеру указано, какие устройства необходимо дополнительно установить в сеть.

Однако все чаще используется несколько приборов – по отдельным контурам или группам. В этом случае устройство в связке с автоматом (-ми) монтируется в щитке и соединяется с определенной линией

Учитывая количество различных контуров, обслуживающие розетки, выключатели, технику, максимально нагружающую сеть, можно сказать, что схем подключения УЗО бесконечное множество. В бытовых условиях можно даже установить розетку со встроенным УЗО.

Далее рассмотрим популярные варианты подключения, которые являются основными.

Вариант #1 – общее УЗО для 1-фазной сети.

Место УЗО – на входе силовой линии в квартиру (дом). Его устанавливают между общим 2-полюсным автоматом и комплектом автоматов для обслуживания различных электролиний — осветительных и розеточных контуров, отдельных ответвлений для бытовой техники и др.

Если на каком-либо из отходящих электроконтуров возникнет ток утечки, защитное устройство тут же отключит все линии. В этом, безусловно, его минус, так как нельзя будет точно определить, где именно неисправность

Предположим, что произошла утечка тока из-за соприкосновения фазного провода с включенным в сеть металлическим прибором. УЗО срабатывает, напряжение в системе пропадает, и найти причину отключения будет довольно сложно.

Положительная сторона касается экономии: один прибор стоит дешевле, да и места в электрощите занимает меньше.

Вариант #2 – общее УЗО для 1-фазной сети + счетчик.

Отличительной чертой схемы является наличие прибора учета электроэнергии, установка которого обязательна.

Защита от утечки тока так же подключается к автоматам, но на входящей линии к ней присоединен счетчик.

Если необходимо перекрыть подачу электроэнергии в квартиру или дом, отключают общий автомат, а не УЗО, хотя они установлены рядом и обслуживают одну и ту же сеть

Преимущества такого расположения те же, что и у предыдущего решения – экономия пространства на электрощите и денег. Недостаток – сложность обнаружения места утечки тока.

Вариант #3 – общее УЗО для 1-фазной сети + групповые УЗО.

Схема является одной из усложненных разновидностей предыдущего варианта.

Благодаря установке дополнительных приборов на каждый рабочий контур защита от токов утечки становится двойной. С точки зрения безопасности — это отличный вариант.

Предположим, произошла аварийная утечка тока, а подключенное УЗО контура освещения по какой-то причине не сработало. Тогда реагирует общее устройство и отключает уже все линии

Чтобы сразу не срабатывали оба аппарата (частный и общий), необходимо соблюдать селективность, то есть при установке учитывать и время срабатывания, и токовые характеристики приборов.

Положительная сторона схемы – в аварийной ситуации отключится один контур. Крайне редко происходят случаи, когда отключается вся сеть.

Это может произойти, если установленное на конкретной линии УЗО:

• бракованное;
• вышло из строя;
• не соответствует нагрузке.

Чтобы подобных ситуаций не возникало, рекомендуем ознакомиться с методами проверки УЗО на работоспособность.

Минусы – загруженность электрощитка множеством однотипных приборов и дополнительные траты.

Вариант #4 – 1-фазная сеть + групповые УЗО.

Практика показала, что схема без монтажа общего УЗО тоже неплохо функционирует.

Конечно, страховки от несрабатывания одной защиты нет, но это легко исправить, купив более дорогостоящее устройство от производителя, которому можно доверять.

Схема напоминает вариант с общей защитой, но без установки УЗО на каждую отдельно взятую группу. Отличается важным положительным моментом – здесь легче определить источник утечки

С точки зрения экономии, электромонтаж нескольких устройств проигрывает – один общий обошелся бы намного дешевле.

Если в вашей квартире электросеть не заземлена, рекомендуем ознакомиться со схемами подключения УЗО без заземления.

Важность приобретения качественного УЗО

Безответственный подход к выбору устройства защитного отключения, то есть покупка аппарата, который не подходит дому или квартире по характеристикам, может стать причиной определённых проблем:

• ложного срабатывания автоматики, поскольку небольшие утечки электрического тока — это естественная ситуация для проводки, которая была смонтирована относительно давно;
• несвоевременного получения информации об опасном происшествии, если выбрано чересчур мощное УЗО, что может привести к поражению электротоком;
• неспособности УЗО функционировать с имеющейся проводкой из алюминиевых жил, ведь почти все аппараты работают только на медных проводах.

Чтобы не совершить ошибку при выборе УЗО, перед покупкой не мешает внимательно ознакомиться с параметрами аппарата.

Таблица: основные параметры УЗО

Параметр УЗО
Буквенное обозначение
Описание
Дополнительная информация
Номинальное напряжение
Un
Уровень напряжения, который избран производителем аппарата и необходим для его функционирования.
Обычно номинальное напряжение составляет 220 В, иногда — 380 В

Равномерное напряжение в электросети и номинальное напряжение выключателя дифференциального тока, как ещё называют УЗО, — это важное условие беспроблемной работы устройства.
Номинальный ток
In
Наивысшее значение тока, при котором УЗО функционирует в течение длительного периода.
Значение номинального тока может быть следующим: 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 или 125 А. По отношению к дифференциальному автомату эта величина выступает и номинальным током автоматического выключателя в комплектации УЗО

Для дифференциальных автоматов значение номинального тока выбирают из ряда: 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 А.
Номинальный отключающий дифференциальный ток
Idn
Ток утечки.
Эту характеристику устройства защитного отключения считают главной, так как она указывает на то, какая величина дифференциального тока заставит аппарат среагировать. УЗО производят со следующими параметрами номинального отключающего дифференциального тока: 6, 10, 30, 100, 300 и 500 мА.
Номинальный условный ток короткого замыкания
Inc
Показатель, по которому можно судить о надёжности, прочности и качестве УЗО.
Номинальный условный ток короткого замыкания показывает, насколько хорошо выполнены электрические соединения механизма. Величина номинального тока короткого замыкания стандартизована и может быть равна 3000, 4500, 6000 или 10000 А.
Номинальный дифференциальный ток короткого замыкания
IDc
Ещё один показатель качества и надёжности устройства.
Схож с номинальным условным током короткого замыкания. Отличие заключается лишь в том, что сверхток проходит по одному проводнику устройства защитного отключения, а тестирование работы аппарата осуществляется после включения испытательного тока в порядке очереди по разным полюсам УЗО.
Предельное значение неотключающегося сверхтока
—
Это характеристика, отражающая возможности выключателя дифференциального тока оставлять без внимания симметричные токи короткого замыкания и ситуации, когда сеть перегружена.
Этот показатель не имеет ничего общего со значением тока, при котором устройство защитного отключения обязано блокировать подачу электропитания. Минимальный показатель неотключающегося тока должен соответствовать значению номинального тока нагрузки, увеличенному в 6 раз.
Номинальная включающая и отключающая (коммутационная) способность
Im
Параметр, зависящий от степени технической подготовки УЗО, то есть от мощности пружинного привода, используемого сырья и качества силовых контактов.
Коммутационная способность может быть равна 500 А или величине, в 10 раз превышающей уровень номинального тока
У качественных устройств составляет 1000 или 1500 А.
Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току
IDm
Характеристика, которая тоже обусловливается техническим исполнением выключателя дифференциального тока.
Этот параметр сравним с предыдущим (Im), но разнится с ним тем, что во внимание принимается протекание дифференциального тока. Зачастую его оценивают во время короткого замыкания на корпус электроприёмника в системе TN-C-S.

Номинальный (пропускной) ток УЗО

Значение данной электротехнической характеристики напрямую зависит от количества и мощности (Ватт) ваших электрических приборов. Т.е. общее (вводное) УЗО должно иметь номинальный ток, рассчитанный на все бытовые электроприборы, установленные у вас. Для линейного устройства защиты рассчитывается суммарная мощность приборов на данной линии электропроводки. Например, если у вас установлено УЗО отдельно для кухни, то и суммарную мощность вы вычисляете для электроприборов, установленных на кухне. Сила тока (I, Ампер) вычисляется по формуле: I = P/U , где Р — мощность (Ватт), U — напряжение (Вольт).

Принцип работы УЗО

Для предупреждения случайного удара током при контакте с бытовыми и промышленными электроприборами было изобретено устройство защитного отключения.

В его основе лежит трансформатор с тороидальным сердечником, который мониторит силу тока на «фазе» и «нуле». Если ее уровни расходятся, то происходит срабатывание реле и отключение силовых контактов.

Проверить УЗО можно нажатием специальной кнопки «ТЕСТ». В результате имитируется утечка тока, и прибор должен отключить силовые контакты

В норме любой электрический прибор имеет утечку тока. Но ее уровень настолько мал, что безопасен для человеческого организма.

Поэтому УЗО запрограммированы на срабатывание при том значении тока, которое может нанести электротравму людям или привести к поломке техники.

Например, при всовывании ребенком в розетку оголенного металлического штыря произойдет утечка электричества через тело, и УЗО отключит свет в квартире.

Скорость срабатывания устройства такова, что организм вообще не испытает никаких негативных ощущений.

УЗО-адаптер удобен возможностью быстрого перемещения между розетками. Он подойдет людям, не желающим заниматься монтажом стационарных защитных устройств

В зависимости от мощности подключенной техники, наличия промежуточных защитных устройств и длины электропроводки применяют УЗО с различным предельным значением дифференциальных токов.

Наиболее распространены в быту защитные аппараты с пороговым уровнем 10 мА, 30 мА и 100 мА. Этих приборов достаточно для защиты большинства жилых и офисных помещений.

Следует помнить, что классический УЗО не предохраняет электропроводку от короткого замыкания и не отключает силовые контакты при перегрузке сети. Поэтому желательно использовать эти приборы в комплексе с другими механизмами электрозащиты, например, автоматическими выключателями.

Как правильно выбрать УЗО по параметрам

Выбор УЗО необходимо осуществлять, обращая внимание на его номинальный и дифференциальный ток срабатывания. Номинальный — это ток, на который рассчитана работа силовых контактов. В случае его повышения они могут выйти из строя

Дифференциальный — это ток срабатывания устройства защитного отключения, то есть утечка

В случае его повышения они могут выйти из строя. Дифференциальный — это ток срабатывания устройства защитного отключения, то есть утечка

Номинальный — это ток, на который рассчитана работа силовых контактов. В случае его повышения они могут выйти из строя. Дифференциальный — это ток срабатывания устройства защитного отключения, то есть утечка.

Перед тем как выбрать УЗО, полезно узнать его цену, качество и производительность и сопоставить эти три параметра. Так как подобрать УЗО по мощности и качеству непрофессионалу может быть нелегко, специалисты советуют составить таблицу параметров понравившихся устройств и по ней выбрать прибор с наилучшими характеристиками.

Watch this video on YouTube

Номинальный ток

При подборе по номинальному току нужно знать, что прибор всегда ставится последовательно с автоматическим выключателем для защиты силовых контактов от перегрузки и короткого замыкания. При возникновении того или другого устройство не срабатывает, так как не предназначено для этого. Поэтому его необходимо защищать автоматом.

Следующее, на что стоит обратить внимание: номинальный ток должен как минимум совпадать с заявленным для автомата, а лучше быть выше на 1 ступень

Дифференциальный ток

Здесь нужно запомнить две важные вещи:

1. В целях электробезопасности всегда выбирается дифференциальный ток срабатывания либо 10 мА, либо 30 мА. Например, на один электроприемник можно поставить УЗО на 10 мА. На входе в дом прибор с таким значением может срабатывать слишком часто, так как у электропроводки в квартире есть свои пределы утечки.
2. Все остальные УЗО, у которых дифференциальный ток выше 30 мА, используются в противопожарных целях. Но при установке на входе УЗО на 100 мА последовательно с ним должно быть установлено УЗО на 30 мА в целях электробезопасности. В таком случае целесообразно будет устанавливать на входе селективное УЗО, чтобы оно срабатывало с небольшой выдержкой времени и давало возможность действовать устройству с меньшим номинальным током.

Тип изделия

По форме токовой утечки все данные устройства классифицируются по 3 типам:

1. Прибор типа «АС». Это устройство является распространенным из-за более доступной цены. Срабатывает только при появлении синусоидальной утечки тока.
2. Устройство типа «А». Рассчитано на срабатывание при мгновенном или постепенном появлении избыточного тока, который имеет переменную синусоидальную и пульсирующую постоянную форму. Это самый востребованный тип, но отличается повышенной стоимостью из-за способности контролировать как постоянный, так и переменный поток.
3. Устройство типа «В». Чаще всего используется для защиты промышленных помещений. Помимо срабатывания на синусоидальную и пульсирующую форму, реагирует еще и на выпрямленную форму постоянной утечки.

Кроме этих основных трех видов, существует еще 2:

1. Селективное устройство типа «S». Отключается не сразу, а через заданный промежуток времени.
2. Тип «G». По принципу такой же, как и предыдущий, но там выдержка времени на отключение немного меньше.

Конструкция

По конструкции различают 2 вида УЗО:

• электронный — работающий от внешней сети;
• электромеханический — не зависящий от сети, для его функционирования питание не нужно.

Производитель

Не менее важным критерием является выбор по производителю. Вопрос о том, какой фирмы УЗО лучше подобрать, необходимо решать самому покупателю. Рекомендуются следующие варианты:

• Legrand;
• ABB;
• AEG;
• Siemens;
• Schneider Electric;
• DEKraft.

Среди бюджетных моделей наиболее высокое качество у компании Астро-УЗО и ДЭК.

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.

Расчет мощности для УЗО

Каждый отдельный прибор имеет свою пороговую токовую нагрузку, при котором он будет нормально работать и не перегорит. Естественно она должна быть выше, чем совокупная токовая нагрузка всех приборов, подключенных к УЗО. Существует три типа схем подключения УЗО, для каждой из которых расчет мощности прибора свой:

• Простая одноуровневая схема с одним прибором защиты.
• Одноуровневая схема с несколькими приборами защиты.
• Двухуровневая схема защиты отключения.

Рассчитываем мощность для простой одноуровневой схемы

Простая одноуровневая схема характеризуется наличием одного УЗО, который устанавливается после счетчика. Его номинальная токовая нагрузка должна быть выше, чем суммарная токовая нагрузка всех потребителей, подключенных к нему. Предположим в квартире установлен бойлер мощностью 1.6 кВт, стиральная машина на 2.3 кВт, несколько лампочек суммарно 0.5 кВт и другие электроприборы на 2.5 кВт. Тогда расчет токовой нагрузки будет следующим:

(1600+2300+500+2500)/220 = 31.3 А

Значит для данной квартиры необходимо будет устройство с токовой нагрузкой не ниже 31.3 А. Ближайшее УЗО по мощности на 32 А. Его хватит даже если все бытовые приборы будут включены одновременно.

Одним из таких подходящих приборов является УЗО ЭРА NO-902-126 ВД63, рассчитанный на номинальный ток в 32 А и ток утечки в 30 мА.

Рассчитываем мощность для одноуровневой схемы с несколькими приборами защиты

Такая разветвленная одноуровневая схема предполагает наличие дополнительной шины в устройстве счетчика, от которой отходят провода, формирующиеся в отдельные группы для отдельных УЗО. Благодаря этому можно установить несколько приборов на разные группы потребителей или на разные фазы (при трехфазном подключении сети). Обычно отдельное УЗО устанавливается на стиральную машину, а остальные приборы монтируются для потребителей, которые формируются в группы. Предположим вы решили установить УЗО для стиральной машины мощностью 2.3 кВт, отдельный прибор для бойлера мощностью 1.6 кВт и дополнительное УЗО для остального оборудования суммарной мощностью 3 кВт. Тогда расчеты будут следующими:

• Для стиральной машины — 2300/220 = 10.5 А
• Для бойлера — 1600/220 = 7.3 А
• Для остального оборудования — 3000/220 = 13.6 А

Учитывая расчеты для данной разветвленной одноуровневой схемы потребуется три прибора мощностью 8, 13 и 16 А. В большинстве своем такие схемы подключения применимы для квартир, гаражей, временных построек и т.д.

Кстати, если не хотите особо заморачиваться с монтажом подобной схемы, то обратите внимание на переносные УЗО-адаптеры, которые можно быстро переключать между розетками. Они рассчитаны на один электроприбор

Рассчитываем мощность для двухуровневой схемы

Принцип расчета мощности устройства защитного отключения в двухуровневой схеме такой же, как и в одноуровневой, с единственной разницей в наличии дополнительного УЗО, расположенного на вводе в квартиру, до счетчика. Его номинальная токовая нагрузка должна соответствовать суммарной токовой нагрузке всех приборов в квартире включая счетчик. Отметим наиболее распространенные показатели УЗО по токовой нагрузке: 4 А, 5 А, 6 А, 8 А, 10 А, 13 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А и т.д.

УЗО на вводе защитит квартиру от возникновения пожара, а приборы, установленные на отдельные группы потребителей, защитят человека от поражения электрическим током. Данная схема наиболее удобная в плане ремонта электропроводки, так как позволяет отключать отдельный участок без отключения всего дома. Также, если нужен будет ремонт кабельных систем на предприятии, не придется отключать все офисные помещения, а значит не будет массовых простоев в работе. Единственным минусом являются немалые затраты на установку УЗО (зависит от количества приборов).

Если вам необходимо выбрать УЗО на группу автоматов для однофазной сети, то можем посоветовать модель ЭРА NO-902-129 ВД63 с номинальной токовой нагрузкой в 63 А — этого с головой хватит на все электроприборы в доме.

Таблица мощностей УЗО

Если вы думаете о том, как легко и быстро подобрать УЗО по мощности, таблица, приведенная ниже в этом поможет:

Суммарная мощность нагрузки кВт	2.2	3.5	5.5	7	8.8	13.8	17.6	22
Тип УЗО на 10-300 мА	10 А	16 А	25 А	32 А	40 А	64 А	80 А	100 А

Как работает прибор защиты?

Подключение защитного модуля к основной электрике всегда осуществляется после вводного автоматического выключателя и счетчика электроэнергии. УЗО с одной фазой, предназначенное для сети со стандартным показателем в 220 В, имеет в своей конструкции 2 рабочие клеммы на ноль и фазу. Трехфазные агрегаты комплектуются 4 клеммами на 3 фазы и общий ноль.

Находясь в активированном режиме, УЗО сравнивает параметры входящих и выходящих токов, и просчитывает, сколько ампер идет на все, имеющиеся в помещение электропотребители. При корректной работе эти показатели ничем не отличаются друг от друга.

Иногда УЗО может сработать без видимых причин. Обычно эту ситуацию провоцируют залипание кнопок и разбалансировка устройства, вызванные слишком интенсивной эксплуатационной нагрузкой или образовавшимся конденсатом

Разница показателей между входными и выходными токами четко указывает на то, что в доме имеется утечка электрики. Иногда она возникает из-за контакта человека с оголенным проводом.

УЗО эту ситуацию фиксирует и сразу же обесточивает подконтрольный участок сети, чтобы защитить пользователя от потенциально возможного удара тока, ожога и прочих бытовых травм, связанных с электричеством.

Самый нижний порог, при котором срабатывает устройство защитного отключения, составляет 30 мА. Этот показатель называется уровнем неотпускания, при котором человек ощущает резкий токовый удар, но еще может отпустить предмет, находящийся под напряжением.

При переменном напряжении 220 В частотой 50 Гц ток, объемом в 30 миллиампер, ощущается уже очень сильно и вызывает судорожное сокращение рабочих мышц. В такой момент пользователь физически не может разжать пальцы и отбросить в сторону деталь или провод, находящиеся под высоким напряжение.

Все это ведет к опасным ситуациям, угрожающим не только здоровью, но и жизни. Предотвратить эти неприятности может только грамотно подобранное и корректно установленное УЗО.

Как вам статья?