Устройства защиты (УЗО, автоматы)

Устройства защиты (УЗО, автоматы)

Защитные устройства, применяемые в электрической сети дома, предназначены для защиты проводки от возможных неисправностей. А значит – и для предохранения человека от поражения электрическим током. Распространенных устройств два — УЗО и автомат . Рассмотрим, какими они бывают и в чем между ними разница.

• 1 из 1

На фото:

Дифференциальный автомат. Он представляет собой симбиоз автомата и УЗО, смонтированных в одном корпусе. Выгода от его приобретения состоит лишь в том, что упрощаются процессы монтажа и подключения, а также незначительно экономится место внутри распределительного щитка. Во всем остальном дифференциальный автомат не имеет никаких преимуществ перед комбинацией автоматического выключателя и УЗО как отдельных устройств.

На фото: блок дифференциальной защиты от фабрики Siemens.

Автоматический выключатель (в просторечии – «автомат») и устройство защитного отключения (УЗО) – два наиболее распространенных типа указанных устройств. В чем между ними разница и и какими бывают «автоматы» и УЗО.

Что такое дифференциальный автомат

Говоря простым языком, дифавтомат — это автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ). Это устройство соединяет в себе возможности УЗО и автоматического выключателя. Получается, два в одном.

Дифавтомат используют для:

• Защиты электрической сети от перегрузки и замыкания;

• Предотвращения всевозможных утечек, связанных с неисправностью электропроводки, бытовой техники и попадания человека под напряжение.

Когда необходимо ставить УЗО

В Российской Федерации устройство защитного отключения предусматривают при монтаже проводки в бытовых сетях, в промышленности. Седьмая версия ПУЭ (Правил устройства электроустановок) регламентирует применение защитных устройств в любых случаях.

В бытовой электропроводке несколько аппаратов группируют в электрощитовой на DIN рейке. В сырых помещениях монтируют приборы с защитой от влаги, есть варианты встроенных установок.

Характеристики УЗО

Теперь разберемся с характеристиками УЗО обозначенных на корпусе устройства.

УЗО — устройство защитного отключения предназначены для защиты человека от поражения электрическим током при косвенном прикосновении (прикосновение человека к открытым проводящим нетоковедущим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением в случае повреждения изоляции), а также при непосредственном прикосновении (прикосновение человека к токоведущим частям электроустановки, находящимся под напряжением). Данную функцию обеспечивают УЗО соответствующей чувствительности (ток отсечки не более 30 мА(миллиампер).

Примечание: В США в соответствии с National Elektrical Code, устройства защитного отключения (ground fault circuit interrupter — GFCI), предназначенные для защиты людей, должны размыкать цепь при утечке тока 4-6 мA(миллиампер) (точное значение выбирается производителем устройства и обычно составляет 5 мА) за время не более 25 мс(микросекунд).В Европе эти значеня для УЗО ,как и у нас составляют 30-100 мА.

УЗО должны срабатывать за время не более 25-40 мс(миллисекунд), то есть до того, как электрический ток, проходящий через организм человека, вызовет фибриляцию сердца — наиболее частую причину смерти при поражениях электрическим током.

В списке ниже приведены значения тока через тело человека и наиболее вероятные ощущения, которые можно при этом почувствовать.

Важно! не пытайтесь это прочувствовать это на себе!

• Ток через тело человека -0,5mA:не ощущается,слабые ощущения при прикосновении языком,кончиками пальцев и через рану.
• Ток через тело человека-3 mA:Ощущение близкое к муравьиному укусу.
• Ток через тело человека-15mA:Если вы взялись за проводник,то невозможно его отпустить.Неприятно,но безопасно.
• Ток через тело человека- 40mA:Судороги тела,судороги диафрагмы.Опасность удушья в течении нескольких минут.
• Ток через тело человека-80 mA:Вибрация желудочка сердца.Очень опасно, приводит к достаточно быстрой смерти.

Отсюда второй короткий итог характеристик УЗО

Для защиты человека в бытовых электросетях(однофазный ток напряжением 220 вольт) УЗО должны иметь маркировку: ток отсечки не более 30мА,время срабатывания не более 40 мс(миллисекунд). Крупные фирмы производители (такие как АВВ,Legrand) выпускают УЗО для защиты человека, с токами отсечки 10 мА и 30 мА.

На групповые цепи обычно ставят УЗО с током 30 мА. Если поставить УЗО 10 мА, возможны ложные срабатывания (в квартире всегда есть фоновый, естественный ток утечки). 10 мА ставится обычно на одиночных потребителей (стиральную машинку, посудомойку). Если у вас есть душевая кабина, или стиральная машинка установлена в ванной (влажная среда) , применение УЗО с током отсечки 10 мА просто обязательно.

Следует повторить:

• Для влажных и очень влажных помещений(сауны,бани,ванные,душевые) следует применять УЗО с токоми утечки 10 мА(миллиампер)
• Для других помещений достаточно применения УЗО с током отсечки 30 мА(миллиампер)
• В деревянных дамах при проведении электропроводки во избежании пожаров установка УЗО желательна, а лучше сказать просто необходима.

Примечание: В продаже существуют УЗО с токами отсечки и 100 мА и 300 мА и более. Эти УЗО ( с отключающим дифференциальным током 100 мА, 300 мА и более иногда применяются для защиты больших участков электрических сетей (например, в частном доме или компьютерных центрах), где низкий порог привел бы к ложным срабатываниям. Такие низкочувствительные УЗО выполняют противопожарную функцию и не являются эффективной защитой от поражения электрическим током.

УЗО для защиты от дифференциального тока

Если посмотреть определение по ГОСТ 31255.2.1 (ГОСТ 51327.1), то дифференциальный ток – это действующее значение векторной суммы мгновенных значений токов, протекающее в главной цепи АВДТ. Не слишком понятно, не так ли? Давайте разбираться!

Векторная сумма мгновенных значений токов – это сумма токов с учётом их направления. То есть условно ток, который протекает по фазному проводнику, берётся со знаком «плюс», а ток в нулевом проводнике – со знаком «минус». Если эти токи равны, то их векторная сумма равна нулю:

10 А — 10 А = 0 А

А если токи хоть немного отличаются, то сумма уже не будет равной нулю:

10 А – 9.97 А = 0.03 А = 30 мА ≠ 0

Само слово «дифференциальный» значит «отличающийся, различный, разностный». То есть такой ток, величина которого отличается в каждом из полюсов источника питания (в фазном и нулевом проводе) из-за его утечки, например, на землю. Подобное может произойти, если изоляция обмотки двигателя повредилась и касается заземлённого статора или если корпус и его изолирующий наполнитель ТЭНа повредились, и нагревающая нихромовая нить напрямую касается корпуса или есть электрический контакт через воду.

Если корпус заземлён, утечка произойдёт через защитный проводник, защемляющую шину в заземлитель.

Утечка на землю через заземление (Iу – ток утечки, Rи – сопротивление изоляции, R – сопротивление нагрузки)

Если же корпус электроприбора не подключён к шине заземления, то на нём будет опасный потенциал, и утечки тока не будет. Но когда человек коснётся такого корпуса, он неизбежно получит удар током, и утечка на землю произойдёт через его тело.

Утечка через тело человека

Заземление в этом случае снизит напряжение прикосновения до безопасных значений. А чтобы прекратить подачу напряжения в случае утечки на корпус, используют выключатели, управляемые дифференциальным током.

Эти же аппараты называются «выключатель дифференциального тока» (ВДТ) или «устройство защитного отключения» УЗО.

УЗО или дифавтомат?

Поскольку УЗО в паре с автоматическим выключателем выполняет те же функции, что и один дифавтомат, у многих покупателей часто возникает вопрос: а что лучше?

Часть потребителей не доверяет дифференциальному автомату, считая более надежной связку УЗО и автоматического выключателя. Но такое мнение вполне можно назвать субъективным, поскольку никаких официальных статистических данных, подтверждающих превосходство в надежности пары «УЗО и автомат», не существует.

Кто-то отдает предпочтение комбинации УЗО и автомата по причине ее меньшей стоимости. Но далеко не всегда дифференциальный автоматический выключатель обходится дороже ВДТ с автоматом. Он может стоить и дешевле – все зависит от конкретной модели, серии и бренда.

Многие предпочитают устанавливать в щитке УЗО и автомат, поскольку каждый из них наглядно показывает причину срабатывания. Если же защитное отключение производит дифавтомат, то определить по нему характер аварии невозможно. Хотя и тут не все однозначно, поскольку существуют модели дифавтоматов, например, аппарат DVA-6 Averes от компании EKF, с системой сигнализации, показывающей, из-за чего произошло аварийное отключение.

Объективным преимуществом комбинации УЗО и автоматического выключателя является то, что при выходе из строя одного из этих аппаратов, менять нужно только сломавшееся устройство. При поломке же одной из функциональных частей дифавтомата, менять придется его целиком, даже если другая его часть вполне работоспособна.

К достоинствам дифавтомата можно отнести его компактность – он экономит пространство в щитке, занимая меньше места, чем два его «оппонента» – УЗО и автомат.

В чем различия в диагностике срабатывания узо и дифференциального автомата?

Монтаж пары «автомат + УЗО» средней стоимости имеет преимущества перед комбинированным прибором. Если одна из линий питания отключилась, то сразу определить причину отказа трудно. Это может быть повышенная нагрузка, короткое замыкание или ток утечки. Но по сработавшему аппарату сразу станет понятно, в чем проблема. Если сработал ВД, то виноват пробой изоляции. Если произошло короткое замыкание и превышение мощности потребления, то – автомат.

Заметка! Российские устройства по надежности ни в чем не уступают импортным приборам. Последние имеют преимущества по времени срабатывания, качеству механических деталей и материала корпуса.

Цена комбинированных устройств высокая. Они имеют специальную индикацию, указывающую на причину возникновения отказа. Один дифавтомат стоит в два раза дороже, чем набор «ВД + АВ». А если учесть, что число контуров в сети более трех, то разница расходов станет ощутимой.