Устройство защитного отключения (УЗО): что это, сферы применения и как подключить

Иван Бараев

менеджер по продукту "Модульное оборудование"

В этой статье:

• Что такое УЗО и для чего оно нужно
• Поговорим о токах утечки
• Принцип работы УЗО
• Основные типы УЗО
• Противопожарные УЗО — нужны ли?
• Как выбрать УЗО
• Как установить УЗО
• Правила эксплуатации

Устройство защитного отключения (УЗО) используется для защиты человека от удара током, а также от пожаров, возникающих при неисправности электропроводки или оборудования. Оно обязательно к установке в электрических щитках квартир, частных домов, коммерческих, производственных и других объектов.

Что такое УЗО и для чего оно нужно

Правильное название устройства — выключатель дифференциального тока (ВДТ). Именно эта аббревиатура встречается во всех ГОСТах и других нормативных документах. Часто электрики используют термин «УЗО», хотя это и не совсем точное наименование.

УЗО — коммутационный аппарат, который устанавливается в электрический щиток. По современным стандартам УЗО с дифференциальным током до 30 мА необходимо устанавливать для защиты всех бытовых розеток (до 32 А) и осветительных приборов. Это указано в п. 411.3.3 и 411.3.4 ГОСТ Р50571.4.41-2022. Следовательно, такой прибор должен присутствовать во всех типах помещений.

Основные функции устройства защитного отключения:

• защита людей от удара электрическим током;
• повышение безопасности эксплуатации бытовой техники и прочего оборудования;
• предотвращение возгорания в доме в результате нарушения изоляции токоведущих элементов и электроприборов.

Поговорим о токах утечки

Токи утечки (дифференциальные токи), от которых защищает УЗО, появляются при повреждении изоляции кабеля. Это вероятно при случайном механическом повреждении провода. Нарушить целостность изоляции могут домашние животные и некоторые вредители, а также дети: из любопытства или во время игры. Устройство защитит от удара током человека, который случайно коснется оголенного провода или засунет металлический предмет в розетку, что особенно актуально для маленьких детей. Отметим, что для безопасности ребенка в отношении электрического тока необходимо использовать все доступные меры предосторожности, в том числе розетки со шторками, о которых мы говорим здесь.

Другая причина появления токов утечки, актуальная в квартирах советского образца — старение электрической сети. Изоляция старой проводки со временем изнашивается, что значительно повышает риск возгорания, особенно при превышении допустимой нагрузки. Именно поэтому рекомендуется своевременно заменять электропроводку в доме, и устанавливать УЗО и делать проводку с заземлением.

Ток утечки можно ощущать как легкое пощипывание при прикосновении к корпусу техники, например, посудомоечной или стиральной машины. Иногда разряд чувствуется от батареи или даже воды из-под крана.

Принцип работы УЗО

Устройство сравнивает протекающий ток на входе и на выходе. При одинаковых показателях или их незначительном отличии оно продолжает работать в штатном режиме. Если значение превышает установленную норму, УЗО срабатывает и прекращает электроснабжение линии.

Установленная норма, в свою очередь — это значение отключающего дифференциального тока или тока срабатывания, при котором УЗО размыкает цепь в заданных условиях (ГОСТ IEC 61009-1-2020 и 61008-1-2020).

При этом одно устройство защитного отключения может использоваться как для одного, так и для группы автоматических выключателей. Это объясняется тем, что ВДТ не имеет защиты от сверхтоков и при возникновении перегрузки или короткого замыкания не сработает. Инженеры объединили функции обоих этих приборов в один и создали автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ). В чем отличия УЗО от дифференциального автомата и что лучше выбрать, мы подробно рассказали здесь.

Основные типы УЗО

Существует два основных типа устройств защитного отключения — электромеханический и электронный. Они имеют одинаковое назначение, но отличаются принципом работы и другими нюансами эксплуатации.

Электронный

Функционирование электронного устройства защитного отключения поддерживается за счет питания от электрической сети. При обрыве нулевого провода оно прекращает выполнять свою защитную функцию и не отключает цепь при возникновении дифференциального тока. Электронные УЗО подходят для жилых помещений со стабильной электрической сетью. 

Электромеханический

Здесь срабатывание происходит за счет энергии дифференциального тока. Электромеханическое УЗО продолжает работу при обрыве нуля и в целом отличается большей надежностью. Такие устройства защитного отключения универсальны для любого жилья, в том числе для частных домов и районов с частыми отключениями электроэнергии, так как они обеспечивают бесперебойную и надежную защиту от токов утечки.

Классификация по техническим характеристикам

УЗО по типу тока утечки:

• AC —  используются для типовых нагрузок, например для:
  • электрических розеток общего назначения;
  • ламп накаливания или светодиодного освещения;
  • бытовой электроники (фенов, телевизоров и т. д.);
  • электрических обогревателей, водонагревателей.
• A — реагируют на чистый синусоидальный и пульсирующий постоянный разностный ток и применяются для защиты:
  • электроприборов с электронными блоками питания (стиральных машин, посудомоечных машин, электроплит, сушилок).
• B — для всех типов тока.

В быту используются устройства типа A и AC.

Типы по числу полюсов:

• двухполюсные 2P (220 В);
• четырехполюсные 4P (380 В).

По способу монтажа:

• стационарные;
• переносные.

Противопожарные УЗО — нужны ли?

Противопожарные УЗО обеспечивают надежную защиту линии от возгорания в результате появления токов утечки. Их установка рекомендована для всех типов помещений, но они особенно актуальны для деревянных домов и построек, где риск возгорания особенно высок.

Почему такие УЗО считаются противопожарными? Их отличия от «обычных» устройств:

• ток утечки 100/300 мА;
• устанавливаются на вводном щите в единственном экземпляре;
• отвечают за защиту всего дома или квартиры.

Дело в том, что высокий дифференциальный ток утечки устройства не обезопасит человека от поражения электрическим током, но позволяет защитить от возгорания при повреждении изоляции кабеля или элементов электроприбора. Защита жизни и здоровья людей обеспечивается отдельными устройствами с дифференциальным током 10 и 30 мА.

Отсутствие противопожарного УЗО в линии существенно повышает вероятность воспламенения от электрической дуги, возникающей при контакте неисправного прибора с проводником. Высокий ток утечки в несколько сотен миллиампер может привести к возгоранию, особенно в сухих и пыльных помещениях.

Вывод: установка только автоматического выключателя, как и одного УЗО, не обеспечивает полной защиты жильцов от аварийных состояний на линии. Следовательно, для полной защиты необходимо устанавливать противопожарные УЗО, вводной автомат, отдельные УЗО и АВ на каждую линию.

Особенности установки

Как уже говорилось ранее, противопожарное УЗО устанавливается в единственном экземпляре в электрическом щитке на входе. Если это квартира, то оно должно стоять в электрощите на этаже, а если частный дом — то на улице в щите учета на опоре ЛЭП. Устройство должно быть строго селективными, иначе при возникновении токов утечки входное УЗО обесточит сразу весь дом. Приборы для защиты от удара током (до 30 мА) устанавливаются в щитке внутри квартиры или дома.

Требования к селективности УЗО указаны в п. 7.1.73. Правил устройства электроустановок (ПУЭ, здесь и далее — редакция 7), а также в п. А.4.2 СП 256.

Как выбрать УЗО

Параметры, учитываемые при покупке ВДТ:

1. Номинальный ток защиты. Это ток, который не вызывает срабатывания УЗО. Для бытового использования актуальны модели с номиналом 25/40/63 А.
2. Дифференциальный ток утечки. Ток, при котором устройство размыкает цепь. Для квартир и домов необходимо выбирать модели 30 мА. Для защиты ванных комнат и прочих влажных помещений лучше всего установить отдельное УЗО на 10 мА.
3. Фазность. Для трех фаз с напряжением 380 В подойдет модель с четырьмя полюсами (4P), а для однофазной линии 220 В — двухполюсная (2P).
4. Тип тока утечки. Для большинства домашних электроприборов подходят модели типа AC. Техника, которая имеет электронные блоки управления, защищается с помощью ВДТ типа A.

Номинал прибора обычно соответствует номиналу вводного автомата или чуть превышает его. Для отдельных розеточных групп будет достаточно устройства на 25 А. Это, например, модель City9 Set 25А 2P 30мА Тип-A 230В от Systeme Electric. 

Установка УЗО строго обязательна в любом жилье. Сколько устанавливать устройств — одно или несколько — решает владелец жилья. Оба варианта обеспечивают полную защиту от токов утечки, но с некоторым нюансом. Срабатывание единственного прибора затрудняет поиск проблемы — при неполадках в сети устройство защитного отключения обесточит сразу весь дом, и найти источник утечки будет сложно. Несколько защитных устройств, во-первых, облегчат поиск, во-вторых, отключат электроснабжение только отдельной линии, что позволит пользоваться электричеством в остальных частях дома. Плюсом подключения единственного УЗО является экономия расходов и времени на монтаж.

Основные критерии выбора УЗО регламентированы п. А.1.2 СП 256.1325800.2016 и п.7.1.83 ПУЭ. Здесь указано, что «суммарный ток утечки с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального тока УЗО. При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети - из расчета 10 мА на 1 м длины фазного проводника». 

Как установить УЗО

Для примера рассмотрим этапы подключения однофазного двухполюсного устройства защитного отключения на одну розеточную группу.

Инструменты: крестовая или шлицевая отвертка, одножильный провод сечением 1,5-2,5 мм² (сечение кабеля может быть и другим — оно подбирается в соответствии с нагрузкой на линию).

Все работы необходимо проводить строго после отключения вводного автомата, то есть при обесточивании линии. Следует быть внимательным и обеспечивать надежную фиксацию фазного и нулевого проводника в клеммах.

Основные нюансы, которые нужно учесть в ходе установки УЗО:

• установка устройства осуществляется в щиток на DIN-рейку;
• как правило, питание к ВДТ подключается сверху, а нагрузка снизу;
• после проведения работ проверить работоспособность устройства с помощью кнопки «Тест».

Некоторые модели ВДТ допускают подключение питания как сверху, так и снизу — это, например, устройства серии City9 Set. 

Правила эксплуатации

Устройство нуждается в регулярном тестировании. В соответствии с регламентом производителя процедура выполняется раз в месяц, но на практике это мало кому удается, поэтому ее рекомендуется проводить хотя бы раз в полгода. Для этого на передней панели предусмотрена специальная кнопка «тест» — если при нажатии на нее УЗО отключилось, значит, оно работает исправно. После нажатия кнопки обязательно нужно включить устройство.