Зачем нужно УЗО если есть автоматы

Эксплуатация домашней электропроводки без защитной аппаратуры может привести к аварии, пожару или поражению электрическим током. Для защиты от подобных ситуаций необходима установка защитной аппаратуры, прежде всего автоматических выключателей.

Однако кроме этих устройств необходим монтаж дифференциальной защиты. Такие приборы занимают место в щитке, а их приобретение удорожает электропроводку. Поэтому возникает закономерный вопрос — зачем нужно УЗО если есть автоматы?

Что такое УЗО и для чего оно нужно

Название этого защитного прибора является аббревиатурой и расшифровывается как «Устройство Защитного Отключения». На самом деле ответ на вопрос «что такое УЗО» гораздо шире.

Это не один вид защиты, а несколько и общее название этих устройств — дифференциальное реле или выключатель дифференциального тока. Этот прибор постоянно сравнивает величину тока в нулевом и фазном проводнике и при нарушении равенства этих значений отключает питание отзащищаемой линии.

Такое равновесие нарушается в следующих ситуациях:

• нарушение изоляции между токоведущими частями и заземлёнными элементами конструкции;
• прикосновении к этим элементам человека или животных;
• подключении заземляющего проводника РЕ вместо нулевого N.

В этих случаях появляется ток утечки и уменьшается сила тока, протекающего по нейтральному проводу. Особенно важным является отключение линии при попадании человека под напряжение.

Если нарушение изоляции чаще всего является коротким замыканием, при котором сила тока будет достаточной для отключения автоматического выключателя, то опасным для жизни током, протекающим через тело человека, будет всего лишь 80 мА. Ни один автомат не «заметит» подобную нагрузку и единственный способ отключить питание — это установка УЗО или дифференциального автомата.

Установка приборов дифференциальной защиты обязательна в помещениях с повышенной влажностью — подвалах, саунах и ванных комнатах.

Как работает УЗО

Принцип работы УЗО основан на Первом правиле (законе) Кирхгофа. Согласно этому закону алгебраическая сумма токов в любой точке электрической цепи равна нулю или, применительно к любой однофазной нагрузке токи в нулевом и фазном проводе направлены противоположно и равны.

При прикосновении человека к токопроводящим частям через его тело начинает протекать ток, который называется «ток утечки». Так как человек замыкает цепь не по пути «фаза-ноль«, а «фаза-земля», сила тока, проходящего по нулевому проводу, уменьшается на эту величину.

Внутри УЗО находится трансформатор тока с двумя первичными обмотками и одной вторичной. В нормальной ситуации магнитные потоки, возникающие в первичных обмотках, компенсируют друг друга и ток во вторичной катушке отсутствует.

При появлении тока утечки и соответствующем уменьшении силы тока в нулевом проводе равновесие нарушается и во вторичной обмотке появляется напряжение, что приводит к срабатыванию защиты.

Главные характеристики УЗО

При выборе параметров прибора следует учитывать характеристики и назначение УЗО — единственный аппарат в схеме, защита отдельной линии или противопожарное УЗО.

Номинальный ток

Это величина тока, при которой устройство может сохранять работоспособность длительное время, без разрушений и перегрева. Он определяется контактами встроенного реле и указан на передней панели.

В отличие от автомата УЗО не отключает линию при перегрузке и коротком замыкании, поэтому перед дифреле необходимо устанавливать автоматический выключатель.

Номинальный ток УЗО должен быть равен или больше тока соответствующего автомата. При подключении нескольких линий к одному автоматическому выключателю и монтаже на каждую из них отдельного дифреле номинальный ток каждого из них определяется этим выключателем.

Кроме аппаратов, которые отключают линию только при появлении тока утечки, существуют комбинированные устройства, выполняющие функции УЗО и автоматических выключателей. Это дифференциальные автоматы. Номинальный ток таких приборов рассчитывается по тем же правилам, что и ток обычных автоматов.

Номинальный отключающий дифференциальный ток (ток утечки)

Это ток утечки, при котором произойдёт срабатывание защиты. Обозначается как IΔn и выбирается из стандартного ряда от 6 до 500 мА. Конкретное значение зависит от места установки УЗО:

• ванная или детская комнаты — 6-10 мА;
• жилые помещения — 30 мА;
• противопожарное УЗО — 100-500 мА.

Выбор места подключения УЗО

Устройства дифференциальной защиты всегда подключаются в начале линии после соответствующего или вводного автомата.

Нужно ли УЗО если есть заземление

Некоторые электромонтёры спрашивают — зачем нужно УЗО если есть автоматы, а тем более заземление? Ведь эти устройства уже выполняют защитные функции? Несмотря на наличие других защитных приборов, установка дифреле является обязательной.

Эти устройства защищают людей от поражения электрическим током, выполняют разные задачи и не дублируют, а дополняют друг друга:

• Заземление. При нарушении изоляции между корпусом электроприбора и токоведущими частями предотвращает появление на заземлённых деталях напряжения и приводит к срабатыванию автоматического выключателя.
• Устройство защитного отключения. Отключает питание при появлении тока утечки. Этот ток появляется при прикосновении человека к токоведущим частям и незначительных нарушениях изоляции в тех случаях, когда ток замыкания недостаточен для срабатывания автомата, но может привести к дальнейшему разрушению прибора.
• Автоматический выключатель. Данное устройство отключит питание только при коротком замыкании на землю. Ток, протекающий через тело человека и опасный для жизни, настолько мал, что ни один автомат не сработает.

Можно ли подключить УЗО без автоматов

Исходя из того, для чего нужно УЗО, этот прибор устанавливается для защиты людей, а не линии, и его подключение не зависит от наличия автоматических выключателей. Однако ситуация, при которой УЗО будет смонтировано без автоматов, является практически невозможной.

В любой квартире или частном доме в начале электропроводки устанавливается автоматический выключатель. Он необходим для защиты проводов от перегрузки и короткого замыкания. Поэтому даже если не подключать автомат перед УЗО, он всё равно будет защищён от сверхтоков вводным выключателем.

Единственная ситуация подключения дифреле без автомата — это замена одного защитного устройства другим. Так делать нельзя, отсутствие автоматического выключателя может привести к перегрузке линии, короткому замыканию и пожару. При невозможности установить два прибора необходимо обычный автомат поменять на дифференциальный, совмещающий функции обоих устройств.

Схема подключения УЗО в квартире

Существуют несколько схем подключения этих приборов, которые выбираются исходя из наличия свободного места в щитке и бюджета ремонта.

Подключение проводов

Вне зависимости от выбранной схемы подключения и места установки провода ко всем УЗО подключаются одинаково. При этом следует соблюдать общепринятое и рекомендуемое ПУЭ п.3.1.6 правило — подвод питания производится к верхним клеммам.

Подключение проводов выполняется согласно паспорту устройства и маркировке на корпусе:

• IN — вход (подача напряжения);
• OUT — подключение отходящего кабеля;
• L — фаза;
• N — нейтраль (ноль).

Неправильно смонтированное устройство может работать некорректно — не полностью снимать напряжение с линии, срабатывать при включении или не срабатывать совсем.

Общее УЗО для 1-фазной сети без заземления

Самый простой и бюджетный вариант. В этой схеме дифреле подключается сразу после вводного автомата. К его клеммам присоединяются все отходящие провода. В этом случае прибор защиты отключает сеть при появлении тока утечки в любой точке электропроводки.

Недостаток схемы в том, что при срабатывании невозможно определить, на каком участке произошла авария и для поиска неисправности приходится выполнять дополнительные операции. Поэтому схема с общим УЗО используется только при недостатке места в щитке или для экономии средств.

УЗО в сети с заземлением

Для повышения безопасности людей современная электропроводка выполняется по трёхпроводной схеме — фаза L, нейтраль N и заземление РЕ. К приборам дифференциальной защиты подключаются только нулевой и фазный проводники.

Так как в обычных условиях по заземляющему проводу ток не идёт, присоединение его к УЗО вместо нейтрального приведёт к аварийному отключению прибора сразу после включения.

Общее УЗО для всей сети и УЗО для каждой линии

Самая надёжная схема. В этом случае УЗО устанавливается на каждую из линий и ещё один прибор дополнительно, сразу после вводного автомата. Такой аппарат называется «противопожарное УЗО» и для обеспечения селективности защиты его уставка должна быть не менее 100 мА.

Недостаток системы в её более высокой стоимости и необходимости устанавливать щиток большего размера.

Вывод

Как видно из вышеизложенного, ответ на вопрос «зачем нужно УЗО, если есть автоматы» может быть только один. Именно эти приборы обеспечивают максимальную защиту от поражения электрическим током. Ни автоматические выключатели, ни заземление не обеспечивают мгновенного отключения линии при попадании человека под воздействие высокого напряжения.