Розетки узо что это

Чтобы током не убило. Всё про УЗО

Попробуем снова объять необъятное одним постом? На этот раз рассказ будет про УЗО.

У этого поста есть видеоверсия, для тех, кто любит слушать и смотреть:

Сейчас, в 21 веке, электричество есть практически в каждом доме. И почти каждый гражданин знает, что электричество может убить. Новость о том, что где-то кого-то убило током для нас уже обыденная, и в СМИ об этом пишут только если случай особенный — или убило известную личность, или раздолбайство совсем уж вопиющее. Но в конце XIX — начале XX века каждая смерть от удара током была в центре внимания: электричество было в диковинку. Вот немного заметок, которые попались мне на глаза:

Тысячи разобранных случаев, когда кто-то был убит электричеством, позволили инженерам выяснить некоторые закономерности и предпринять меры. А именно:

Выяснилось, что случаев смерти, когда человек умер от общения с напряжениями менее 50В почти нет. Низкое напряжение (с кучей оговорок) вполне себе безопасно. Кто лизал крону в детстве для определения заряда?) Использование низкого напряжения (12В, 24В, 36В и т.д.) хоть и дает практически полную безопасность, например в бассейне, для повсеместного использования не подходит. Если бы мы жили в альтернативной вселенной, где в домах вместо 230В всего 12В, то чайник бы кушал не 16А тока, а почти 300А, и подключался бы в розетку толстенным кабелем. А все потому что при снижении напряжения придется повышать ток, чтобы мощность прибора оставалась прежней. А большой ток требует толстых кабелей.

Второе важное наблюдение. Ток течет в замкнутой цепи, если Земля часть этой цепи — то человек всегда в опасности. А вот если человека подключить к разным цепям, изолированным друг от друга, например если коснуться одной рукой одного изолированного от земли генератора, а второй — другого изолированного генератора — то ничего не произойдет. Цепь не замкнута — ток не течет. Так появилась гальваническая развязка и развязывающие трансформаторы. Я не настолько стар, чтобы видеть это живьём, но встречал упоминания, о том что в домах устанавливали развязывающий трансформатор с розеткой в санузле, с подписью «для электробритвы». Электробритвой на 220В включенной в эту розетку можно было безопасно пользоваться, касание до проводника под напряжением, даже стоя в заземленной ванной, не могло убить. Правда маленький трансформатор мог потянуть только несколько десятков ватт мощности нагрузки, включение в такую розетку фена или обогревателя просто бы его сожгло. Поэтому в быту способ не прижился, у вас же нет отдельной комнаты под трансформатор гальванической развязки?)

Ну и наконец, усреднив индивидуальные особенности, составили вот такой график зависимости силы тока, времени воздействия и последствий для человека. Да простят меня авторы, я его немного упростил для понимания:

UPD: картинка исправлена

Оказалось, что убивает не напряжение само по себе, а протекающий через тело ток. При токах менее 0,5 мА (светло-зеленая область) человек ничего не чувствует. При токах 0,5-20 мА (темно-зеленая область) ток уже неприятно щиплет, кусает. При токах 20-100 мА (желтая область) уже конкретно трясет, сводит мышцы (руку не отдернешь) и причиняет боль. При токах более 100 мА уже некоторые могут умереть. Из графика можно понять откуда взялась величина 30 мА (зеленая линия) — при токах меньше человек вряд ли умрет и может сам принять меры, если чувствует, что его бьет током. А вот при токах больше — нужно срочно спасать, иначе помрет.

Защита все-таки нужна

Применение низкого напряжения или использование гальванической развязки не очень удобный способ защиты человека, поэтому применяются только в узких областях, там где иначе никак. А как же защитить человека от поражения электрическим током не сильно изменяя существующие электросети? Идея проста и гениальна — нужно анализировать дифференциальный ток.

Дифференциальный ток — это разница в токах меж двух проводников, например меж фазным, уходящим в нагрузку и нулевым, возвращающимся из нагрузки. Появление ощутимого дифференциального тока в цепи чаще всего ненормально, и лучше отключить цепь, вдруг ток утекает в землю через человека? Это как сравнивать расход теплоносителя в батарею и из батареи отопления. Если в батарею уходит 100 л/мин и возвращается 100 л/мин то система герметична. Если в батарею подается 100 л/мин, а возвращается по какой то причине только 98 л/мин, то 2 литра куда-то вытекает!

В идеальном мире, нам достаточно поставить устройство, контролирующее сам факт появления дифференциального тока. Если все в порядке — то дифференциального тока нет. Если же ток появился — отключаем нагрузку. Но в реальном мире, к сожалению, дифференциальный ток (ток утечки) появляется в устройствах даже если все исправно, поэтому придется пойти на компромисс и выбрать некоторую пороговую величину дифференциального тока, превышение которой будет вызывать отключение.

Поставим себя на место инженеров начала 20 века и попробуем изобрести устройство обнаружения дифференциального тока. Нам нужно обнаружить появление утечки величиной 30 мА, поскольку при меньших утечках, даже если она проходит через человека, особой опасности для жизни нет.

Первая конструкция — два одинаковых электромагнита, друг напротив друга, занимаются перетягиванием якоря. Протекающий в нагрузку и из нагрузки ток, протекая через обмотки, создает магнитное поле, тем сильнее, чем больше ток. Если в цепи нет утечек, то токи через электромагниты равны, магнитное поле они развивают одинаковое и якорь стоит на месте. Если в цепи у нас есть утечка, то ток через один из электромагнитов будет меньше (ток нагрузки — ток утечки), чем через второй (ток нагрузки), якорь перетянется и разомкнет контакты.

Теоретически схема рабочая, но чересчур капризная — требовала очень точного изготовления электромагнитов и тонкой настройки механики. Поэтому инженеры стали думать, как избавиться от лишней механики. Так пришли к современной схеме с трансформатором:

На замкнутом магнитопроводе делают две обмотки, включенные в противофазе, и третью обмотку для привода соленоида. Если токи через первую и вторую обмотку равны, то равны и магнитные поля, и так как они направленны навстречу друг другу, то и суммарный магнитный поток через третью обмотку будет равен нулю. Если же есть утечка, токи становятся неравны, и через третью обмотку начнет циркулировать магнитное поле пропорциональное этой разнице. А где есть переменное магнитное поле — там есть индукция и возбуждается ток. Если его достаточно для срабатывания соленоида — то якорь высвободит защелку и отключит цепь.

Гениальное в своей простоте и надежности устройство. Правда дешевым оно не получилось — механика все-равно оказалась нежной и капризной, шутка ли — обнаружить 30 мА разницу при номинальном токе 16А, это все равно, что расслышать писк мыши на фоне грохота поезда. Вот так выглядит УЗО электромеханическое:

Затем сделали модернизацию — выкинули нежную, дорогую и габаритную механику и поставили электронный усилитель, ток с обмотки дифференциального трансформатора усиливается специальной микросхемой, и уже она подает напряжение на соленоид размыкания. Такие УЗО получились компактнее и значительно дешевле.

А теперь внимание, важный момент, что будет при коротком замыкании в нагрузке? Ничего! Так как условия для срабатывания нет — разницы токов на входе в УЗО и на выходе из УЗО нет. Провода накалятся до красна, изоляция стечет на пол, а УЗО не отключится, поскольку не имеет защиты от сверхтока. Поэтому УЗО без встроенной защиты от сверхтока ВСЕГДА применяется в паре с автоматическим выключателем или с плавким предохранителем. Путем скрещивания УЗО и автоматических выключателей производители вывели гибрид — АВДТ (автоматический выключатель дифференциального тока), который чаще на жаргоне называют диффавтоматом, такое устройство самодостаточно и наличия дополнительного автоматического выключателя не требует.

Изобретенное УЗО отлично работало, если бы не распространение полупроводниковых устройств. Очень многие устройства стали преобразовывать внутри себя напряжение и род тока — делать из переменного тока постоянный, потом снова переменный, иногда другой частоты или величины. Из-за этого стали возможны всяческие неприятные особенности, например если в устройстве на корпус замкнет одну из линий с постоянным током, то ток утечки будет пульсирующим — в землю будут уходить только положительные полуволны тока. Обычное УЗО в таких случаях может не сработать. Для таких случаев разработали специальные УЗО рассчитанные срабатывать не только при синусоидальной форме тока утечки, но и при постоянном пульсирующем токе утечки и назвали их тип А. А старые УЗО, срабатывающие только на переменный ток, назвали тип АС. А для совсем уж неприятных случаев (например пробой цепей после силовых ключей в преобразователях с высокими частотами преобразования) придумали тип В. Наиболее наглядно разницу меж типов УЗО демонстрирует вот эта картинка из немецкой википедии:

Для обеспечения селективности, при последовательном соединении УЗО, создали специальные селективные варианты, часто с обозначением S или G в названии. Они имеют встроенную задержку на несколько десятков-сотен миллисекунд. Так, если на вводе в дом стоит селективное УЗО, а на этажном щитке неселективное, то при замыкании напряжения на корпус стиральной машины, сначала сработает неселективное УЗО на этаже, пока селективное дает задержку. Если по окончании задержки дифференциальный ток не исчез — сработает селективное УЗО. Про селективность я писал в посте про предохранители (ССЫЛКА). Селективность не зависит от номинального порогового дифференциального тока, то есть при пробое на корпус сработают сразу и УЗО на 30 мА и УЗО на 100 мА, поэтому и пришлось возиться с задержкой.

А теперь, когда стало понятно КАК работает УЗО самое время сказать про заземление, будет ли работать УЗО, если в розетках нет заземляющего контакта? Будет! С той лишь разницей, что если у стиральной машинки будет пробой на корпус в сети с заземлением — УЗО отключится сразу, так как дифференциальный ток будет огромным (уйдет с корпуса в заземляющий проводник). А вот если в сети нет заземления, стиральная машинка будет, как партизан в кустах, стоять с напряжением 230В на корпусе, и УЗО отключится только когда ток будет протекать через человека. То есть наличие заземления повышает безопасность, но не является обязательным условием для функционирования УЗО.

Возвращаемся в реальный мир. Почему могут быть ложные срабатывания

Одна из причин непринятия УЗО электриками старой закалки, являются ложные срабатывания. И ложные срабатывания (при условии, что устройство исправно) могут быть только по одной причине — есть утечка, и она ощутима. А вот причины появления утечек разнообразные:

Изоляция может быть нарушена. Если кабель старый, открытый солнцу, то в изоляции могут появиться трещины. Чуть намочим — и имеем непредсказуемую величину утечки.

Штатная утечка в оборудовании. Даже в исправном оборудовании есть некоторая величина утечки, причем при переменном токе не нужен непосредственный контакт, достаточно просто, что один из проводников делал длинную петлю вдоль корпуса. Образовавшейся емкостной связи достаточно для протекания небольшого тока. Специальным прибором можно измерить величину фактической утечки в линии со всеми подключенными устройствами. Если прямое измерение не доступно — можно воспользоваться эмпирическим правилом (7.1.83 ПУЭ) — считать что на каждый 1 А потребления тока прибором будет 0,4 мА утечки, а также 10 мкА утечки на каждый метр длины фазного проводника. (Цифры сииильно усредненные, как средняя температура по больнице, но хоть что-то). Желательно, чтобы сумма всех утечек в цепи при штатной работе не превышала 1/3 номинальной величины отключающего дифференциального тока. Ну и как вишенка на торте — если на УЗО написано, что отключающий дифференциальный ток 30 мА, это значит что при 30 мА оно точно отключится. А точно не будет отключаться при половине этого тока — 15 мА. А вот при дифференциальном токе меж этих значений — как повезет. Если у вас стоит УЗО на 30 мА, и в розетки воткнута куча устройств, что суммарные утечки при нормальной эксплуатации составляют 20 мА, то создается ситуация, когда УЗО может самопроизвольно отключиться без видимых причин.

Ошибка монтажа, и где-то (например в одном из подрозетников) присутствует соединение рабочего нейтрального проводника N и заземляющего PE, или они перепутаны.

Противопожарные УЗО? Они все противопожарные!

Если открыть каталог производителей, можно заметить, что УЗО выпускаются на разные дифференциальные токи. Если с причиной выбора тока в 30 мА все понятно, с 10 мА тоже в принципе можно догадаться (еще более чувствительные устройства для более чуткой защиты), то зачем нужны устройства с током 100 мА и даже 300 мА? Человек же при таких токах умрет!

Такие УЗО часто называют «противопожарными», так как в силу большого дифференциального тока защиту человека от поражения электрическим током они обеспечивают слабо, а вот функцию защиты при повреждении изоляции все еще выполняют. Если изоляция будет нарушена и при контакте с другим проводником загорится электрическая дуга, то начнется обугливание изоляции и выделение тепла, что может поджечь горючие материалы вокруг. Если вам «повезет», и ток в дуге будет небольшим, то автоматический выключатель не сработает. А вот выделение тепла и температура могут быть достаточными для пожара. Конечно, потом огонь нарушит изоляцию, произойдет короткое замыкание и автоматический выключатель сработает, только огонь это уже не погасит.

Да будет срач!

Отдельная дисциплина споров — какое УЗО лучше, электромеханическое или электронное. В электромеханическом УЗО для отключения используется энергия дифференциального тока, поэтому оно может сработать при обрыве нулевого проводника, да и в целом не содержит нежной электроники, но содержит нежную механику. Электронное УЗО требует питания для работы электронного усилителя, поэтому при обрыве нуля работать перестает, часто не отключая цепь. У каждой конфигурации есть свои достоинства и недостатки. А для защиты от обрыва нуля я настоятельно рекомендую ставить реле контроля напряжения.

Но так как большинство читателей ждет от меня конкретного ответа — скажу, что это не важно. Есть требования стандартов, есть требуемые характеристики, и конкурентная цена в конце концов. Поэтому производитель дает ровно то, что от него требуют, а вот как получено желаемое — не так важно. А если производитель рукожоп, то отсутствие электроники автоматически не означает, что изделие выйдет годным. Кроме того, УЗО типа B без добавления электроники изготовить не получилось ни у одного производителя.

Для контроля исправности УЗО на передней панели есть кнопочка «тест», которая замыкая резистором цепь, имитирует появление дифференциального тока. Если УЗО при нажатии на кнопку тест отключилось — то оно исправно. Проверку исправности УЗО производители рекомендуют производить ежемесячно (какие оптимисты!), ну или я реалистично говорю о тесте раз в пол года.

Когда нельзя никому доверять

Производители некоторых устройств не могут полагаться, что покупатель адекватен и в его электрощите есть защита, поэтому добавляют свою.

В виде персонального УЗО для устройства в вилке или в виде коробочки на шнуре. Если покупатель подключит бойлер пластиковыми трубами, корпус не заземлит, то при потере герметичности ТЭНа электричество по воде в трубах и пойдет через человека в заземленную ванну. Такое УЗО защищает конкретно одно устройство, и в некоторых странах существуют нормативы, обязывающие добавлять УЗО на некоторые типы устройств. Как вы можете заметить, устройство также содержит кнопочку «тест» для проверки работоспособности защиты.

УЗО или диффавтомат? (ВДТ или АВДТ?)

Производители, с заботой о нас объединили в одном корпусе два устройства — УЗО для защиты от поражения электрическим током и автоматический выключатель для защиты от сверхтока, назвав это АВДТ — Автоматический Выключатель Дифференциального Тока. Продавцы скорее отреагируют на жаргонное название «диффавтомат». Достоинств у такого гибрида не так много — оно компактное, и оно интуитивно понятное (один рычажок, а не два). А вот недостатки есть:

Оно лишает гибкости проектировщиков, например поставить одно УЗО и несколько автоматов или наоборот, несколько УЗО и один автомат.

Оно усложняет поиск неисправности, так как обычно отсутствует индикация и сложно понять, почему оно отключилось (варианты: сработал тепловой расцепитель, электромагнитный расцепитель или электромагнит от дифференциального тока)

Запихивание нескольких устройств в компактный корпус всегда заставляет разработчиков идти на компромиссы.

На мой личный взгляд применение АВДТ оправдано только при апгрейде электрощитка, когда места внутри нет, а дифф. защиту хочется. Тогда можно вынуть автоматические выключатели шириной один модуль и воткнуть АВДТ шириной один модуль, и перекоммутировать провода. Щиток в таком случае расширять не придется. В остальных случаях, по моему мнению, предпочтительнее комбинация УЗО+автоматический выключатель.

Я умер. Почему УЗО не спасло?

УЗО не панацея, но лучше пока ничего не придумали. Если взяться одной рукой за фазный проводник, а второй рукой за нулевой, то для электросети вы будете лишь очередным нагревателем, дифференциальный ток не появится и УЗО не сработает. Также если сунуть палец в патрон лампы — ток потечет через палец, но утечки в землю не будет, УЗО не отключится. Поэтому даже наличие такой защиты не означает, что можно терять бдительность и осторожность. Опытный электрик даже жену не берет одновременно за две груди 🙂

Резюме

УЗО служит для защиты человека от поражения электрическим током, и отключится при опасных для жизни значениях тока утечки. При небольших, но неопасных токах вас будет щипать электричеством.

УЗО работает вне зависимости от наличия заземления, с той лишь разницей, что без заземления, при пробое на корпус УЗО отключится только когда ток с корпуса сможет утечь в землю через вас.

УЗО не панацея, и можно убиться, взяв в руки провода фазы и ноля. Но вариантов защиты лучше УЗО все равно не придумали.

Электромеханическое или электронное УЗО — не важно. А вот регулярно проверять исправность нажатием кнопки «тест» важно. Использовать реле контроля напряжения тоже очень желательно.

В реальном мире у исправной электропроводки и устройств есть ток утечки, который может вызвать ложное срабатывание УЗО. Если УЗО срабатывает без видимых причин — разбирайтесь с токами утечки.

Расширить и углубить

Если изложенной в посте информации вам мало (мое уважение!), то вот что стоит почитать:

В.К. Монаков УЗО. Теория и практика Москва, Издательство «Энергосервис», 2007 г.

Книжка шикарная в своей полноте и довольно простом языке изложения. Автор — директор компании АСТРО-УЗО (uzo.ru) — отечественного разработчика и производителя УЗО.

Выжимка нормативных документов имеющих отношение к УЗО. Там же есть еще один документ заслуживающий внимания (http://www.uzo.ru/books/uzo.pdf)

ЖЖ Юрия Харечко, специалиста, автора книг, знатока стандартов. Как человек — весьма неприятный, но в техническом плане мне упрекнуть его не в чем. Если хочется разобраться в хитросплетениях и взаимопротиворечиях стандартов — к нему. И наверняка он увидев мой пост скажет, что я дилетант и не компетентен, поскольку термин УЗО отсутствует в стандартах, и устройство правильно называть.

Правила эксплуатации и установки розеток с УЗО

Стиральные машины, водонагреватели и даже микроволновые печи относятся к мощным бытовым приборам, потребляющим много электрической энергии. Для питания данного оборудования важно использовать выделенные участки проводки. Но чтобы исключить угрозу повреждения сильными токами, электрики рекомендуют устанавливать специальные средства автоматической защиты. Однако такой подход возможен не всегда: дифференциальные автоматы и приборы защитного отключения — громоздкие изделия, отнимающие много свободного места в распределительной коробке. Альтернативное решение — розетка с УЗО.

Когда нужны розетки с УЗО

Возгорания в частных домах, квартирах и административных зданиях случаются часто, и причиной половины из них становятся неисправности электрической проводки. Нередко при использовании бытовых приборов человек получает удар током, по силе не совместимый с жизнью. Избежать подобных опасностей можно при помощи электрической цепи, связанной с устройством защитного отключения.

Принцип действия оборудования построен на постоянном вычислении разницы между нейтральным и фазным токами. Когда их значения существенно отличаются, не вписываясь в заложенный диапазон, срабатывает автоматика, прекращающая подачу электроэнергии.

Ток величиной 10 мА и выше является пороговым. При таком значении мышцы человека прекращают функционировать, поэтому при соприкосновении с оголенными проводами он не может их отпустить. На такой ток следует ориентироваться при настройке розетки с УЗО. Качественные автоматы срабатывают моментально, поэтому, взявшись за кабели под напряжением, человек даже не чувствует удар током, ведь прибор мгновенно отключает цепь от питания.

Примечание. При эксплуатации УЗО в квартире или частном доме убедитесь в том, что внутри стен нет утечек тока. В противном случае оборудование будет функционировать неправильно.

Пробои электропроводки внутри стен — нередкий случай. Кабель не доступен для визуального осмотра, поэтому представляет высокую пожарную опасность. С течением времени изоляция любого провода истончается, повышается сила тока, действующая на стены. Одной из второстепенных задач УЗО является определение подобных утечек и размыкание цепи прежде, чем произойдет нагрев кабеля.

Помимо опасности для жизни пробои становятся и финансовой проблемой. Электрическая энергия уходит в стены, что повышает потребление и выставляемые счета. Таким образом, УЗО необходимо как для улучшения безопасности, так и для экономии энергопотребления.

Особенности эксплуатации адаптера УЗО

Помимо розеток для коммутации стиралки или водонагревателя в ванной комнате можно использовать специальные адаптерные УЗО. Главным достоинством их эксплуатации является отсутствие необходимости что-либо менять в уже смонтированной электропроводке. Достаточно установить адаптер в любую розетку, доступную в помещении.

Однако у адаптеров есть важный недостаток: многие модели выпускаются с малым классом защиты от пыли и влаги. Поэтому не рекомендуется экономить на приобретении данного устройства для ванной: покупайте адаптеры со степенью защиты не ниже IP44.

Примечание. Обычно качественные изделия можно найти исключительно в специализированных магазинах.

Эксплуатация розетки с УЗО — идеальный вариант для упрощения системы электропроводки для ванной комнаты, если в ней стоит водонагревательный элемент или стиральная машина. При этом данный способ максимально экономичный.

Конструктивные особенности

По принципу функционирования и построению УЗО и розетки с защитным обесточиванием практически идентичны. Основной элемент изделия — измерительный трансформатор, при помощи которого происходит вычисление разности токов на нулевом и фазном проводах.

Таким образом, после коммутации стиралки или водонагревателя через розетку с УЗО, питание на оборудование будет подаваться при условии, что разница токов не превышает заданного порогового значения. Данный параметр принято называть дифференциальным током (отсюда название «дифференциальные автоматы»). Он указывается в паспорте изделия и на корпусе розетки.

Варианты коммутации розеток с УЗО

Существует множество схем для подключения устройств, совмещающих в одном корпусе розетку и УЗО. При выборе между ними окончательное решение зависит от конкретных условий: количества подключаемых устройств, размещения кабеля, наличия или отсутствия заземляющей шины. Помните, что четкое соблюдение правил ПУЭ при установке розеток гарантирует их правильное функционирование и электрическую безопасность.

Одно соединение с заземлением

Самая простая схема установки розеток с механизмом защитного обесточивания в домашних условиях содержит только одно изделие. К оборудованию следует подвести три провода — «ноль», «фазу» и «землю». На фоне минимальных временных и финансовых затрат формируется двойная защита от поражения током.

Заземление — пассивный метод повышения безопасности для человека, исключения удара током при контакте с неизолированными проводами или частями бытовых приборов. После соприкосновения большая часть электронов уходит в землю. Только УЗО позволит исключить любые риски для здоровья.

Основное преимущество этой схемы с заземлением — возможность беспрепятственного стекания электронов в землю, что приводит к моментальному срабатыванию самого устройства защитного отключения. Если не организовать такую утечку, то проводником будет сам человек. Это приведет к сильному удару током.

Розетка УЗО и дифференциальный автомат

Монтаж дифференциального автомата в схему с двухуровневой защитой УЗО (розетка и само устройство защитного отключения) гарантирует второстепенную защиту жилья от утечки, существенных скачков или падений напряжения и короткого замыкания. Данный вариант настоятельно рекомендуется для жилых помещений с многочисленными разветвлениями электропроводки.

Примечание. При использовании дифференциального автомата можно обойтись без розетки с заземлением. Однако, если автомат постоянно срабатывает и все подозрения указывают на конкретный бытовой прибор, все-таки следует установить подобное защитное изделие. После срабатывания электрического механизма в розетке будет выполнено отключение оборудования без обесточивания остальной части квартиры или жилого дома через дифференциальный автомат.

Пороговые значения тока на дифференциальном автомате и розетке с УЗО могут быть идентичными. В таком случае, если устройства подключены последовательно, будет происходит обесточивание обоих.

Несколько розеток УЗО

Принцип действия нескольких розеток с заземлением идентичен схеме с одной. Каждое отдельное устройство повышает безопасность эксплуатации подключенного к нему оборудования. Монтаж достаточно прост, при этом не возникает потребность в размещении дифавтомата или оборудования для автоматического обесточивания. Преимущества аналогичны предыдущим вариантам.

Основной и единственный недостаток системы с несколькими розетками — стоимость оборудования. Альтернативным вариантом станет размещение отдельного устройства защитного отключения на целое помещение.

Схема без заземления, когда нет альтернативы

Схема подключения розеток с механизмом автоматического обесточивания без заземления идентична рассмотренным выше вариантам. Разница заключается в отсутствии третьего провода, по которому в случаях выхода из строя электроизоляции должен стекать ток с корпуса подключенного оборудования. Данный метод подойдет как при наличии, так и при отсутствии дифференциального автомата.

Во многих высотных и многоквартирных домах, построенных в прошлом столетии, нет заземления, поэтому данная схема пользуется спросом. Однако здесь есть большая угроза: корпус прибора не будет контактировать с землей. Из-за этого повышается опасность для здоровья человека и оказывается негативное воздействие на функциональность микросхем в подключенном оборудовании. Поэтому настоятельно рекомендуется при очередном ремонте или частичной замене электропроводки в доме добавить к системе заземляющую шину.

Физические параметры

Важной характеристикой изделий с устройством защитного обесточивания является степень защиты от пыли и влаги. При выборе оборудования следует обязательно рассматривать данный параметр. Для сухих помещений подойдут модели изделий классом IP21 или IP22. В комнатах с повышенной влажностью (например, ванной) требуется более высокий класс защиты — IP44.

Вторая не менее важная характеристика розетки с УЗО — дифференциальный ток. Он обычно находится в диапазоне 10–30 мА.

Подключение к сети

Процесс монтажа розетки с УЗО максимально прост. Руководствуйтесь теми правилами ПУЭ, которые актуальны при размещении обычных штепсельных разновидностей. Важным нюансом является потребность в эксплуатации автоматического выключателя перед механизмом защитного отключения. Причина этого — розетка не защищает электрическую сеть от короткого замыкания. Высокие токи могут появляться при эксплуатации водонагревателя или стиральной машины.

Достоинства и недостатки

Для начала перечислим основные достоинства розеток со встроенным устройством защитного обесточивания:

1. Максимально простая и нетрудоемкая установка. Нет потребности вносить изменения в схему электрической проводки дома.
2. После технически правильного монтажа одного защитного изделия повышается безопасность при эксплуатации нескольких бытовых приборов, подключенных в розетки данного шлейфа.
3. После срабатывания автоматики можно будет определить, на каком оборудовании повреждена электрическая изоляция.
4. Для проверки исправности защитной автоматики достаточно воспользоваться встроенной функцией диагностики, нажав на кнопку «Тест».

Главными недостатками оборудования считаются следующие:

1. Для монтажа большинства розеток с УЗО требуется размещение глубоких коробок.
2. Демонтаж розеточной коробки может привести к разрушению облицовки стены в месте, где установлена розетка.
3. Высокая стоимость качественных изделий. Особенно хорошо видна разница при покупке розетки с УЗО и классом защиты не ниже IP.

Советы по выбору розеток с защитным механизмом

Модельный ряд розеток с УЗО не пестрит разнообразием, а большинство производителей стараются придерживаться стандартных решений. Все необходимые величины должны быть перечислены в паспорте и на коробке изделия. Нередко значение дифференциального тока также указывается на корпусе розетки.

Перед покупкой розетки обратите внимание на некоторые нюансы:

1. При монтаже изделия в ванной комнате класс защиты от пыли и влаги должен быть не ниже IP. В остальных случаях можно обойтись моделями IP21 и IP22.
2. При подключении современной техники подойдут розетки УЗО с дифференциальным током 10 мА, старого оборудования — 30 мА.
3. Если розетка будет питать несколько приборов или возникнет необходимость подключения удлинителя, то, независимо от эксплуатируемого оборудования, следует выбирать изделия с дифференциальным током не менее 30 мА.
4. Суммарная мощность потребителей тока не должна превышать значения, указанного на корпусе розетки. Старайтесь придерживаться зависимости, при которой допустимое значение тока будет на 30–40% выше потребляемого.
5. Если визуально розетка не имеет изъянов, переплачивать деньги за брендовые изделия необязательно. Качественный товар неизвестного производителя может быть более надежным, нежели подделка по бренду.
6. Каждая розетка со встроенным УЗО должна иметь техпаспорт либо инструкцию по эксплуатации, где перечислены технические характеристики.
7. При покупке переходника с розетками убедитесь в работоспособности изделия прямо в магазине. Подключив оборудование к электросети, нажмите на кнопку «Тест», чтобы сымитировать утечку тока.
8. Сохраняйте чеки после покупки изделия, чтобы всегда можно было обменять его при наличии брака.

С каждым годом в домах и квартирах появляется все больше бытовой техники, потребляющей большое количество энергии. Эти мощные приборы требуют соблюдения определенных правил эксплуатации. После монтажа дифференциального автомата, устройства защитного отключения или простейшей розетки с УЗО существенно возрастает электрическая безопасность пользователей сети. Однако работы по установке такого оборудования должны проводиться исключительно квалифицированными и опытными специалистами. Также рекомендуем прислушиваться к их мнению при выборе устанавливаемых защитных изделий.

Зачем нужна розетка с УЗО?

Устройства защитного отключения недавно вошли в широкий обиход, что обусловлено возросшим количеством бытовых приборов. Но не всегда у жильцов есть желание подключать всю квартиру к этому оборудованию из-за возможного ложного срабатывания.

Именно поэтому популярность получила обычная розетка с УЗО, в которую можно подключить лишь один потенциально опасный прибор: стиральную машинку, душевую кабинку, посудомойку.

Особенности устройства

Розетка со встроенным устройством защитного отключения оказывается наиболее эффективным вариантом при подключении мощных потребителей в ванной комнате.

Актуальность электророзеток с УЗО

Более 40% пожаров возникает из-за неисправной электропроводки, тысячи людей в год гибнут в домашних условиях от поражения током. Эти печальные случаи могли бы не произойти, если бы электрическая цепь была под контролем УЗО. Это устройство мониторит разницу между токами нуля и фазы, и в случае их существенного отличия отключает электропитание нагрузки.

При установке УЗО в доме нужно быть уверенным в отсутствии утечек тока внутри стен, иначе устройство просто не будет включаться

Порог тока для неотпускания провода мышцами человека составляет 10 мА, поэтому розетка с УЗО должна обеспечивать четкое определение его уровня и срабатывание защиты. Автоматика устройства рассчитана таким образом, что при касании оголенного провода под напряжением человек даже не успевает ощутить удар током – устройство отключает электропитание практически мгновенно.

Пробой неисправной проводки внутри стен может длительное время быть невидимым и не приводить к пожароопасной ситуации. Но со временем изоляция провода истончается и ток увеличивается, что может стать причиной пожара. УЗО определяет проблему задолго до нагрева кабеля и отключает его от сети.

При скрытом пробое изоляции внутри стен страдает и кошелек пользователя. Ведь фактически электроэнергия расходуется на нагрев бетонных плит и штукатурки. Поэтому установка УЗО является отличным способом повысить электробезопасность жилья и его жителей, а также предупредить излишние затраты на оплату света.

УЗО в частном доме

Многие частные застройщики не понимают, для чего нужно УЗО в доме, ведь такой объект можно без труда оборудовать качественным заземлением, которое обеспечит «утилизацию» опасного напряжения с корпуса любого электроприбора. Так для чего же нужно устройство защитного отключения в частном доме?

Подключение качественного заземляющего проводника, позволяет предохранить человека от тяжёлых электротравм при прикосновении к корпусу, на который произошла утечка, но в этом случае отключение тока не происходит, а между «землёй» и фазой, в самом устройстве, может образоваться электрическая дуга, которая часто является причиной возникновения пожара.

Чтобы обезопасить внутренние проводники от такого эффекта, необходимо все приборы, оснащённые заземляющим проводом отключать из розетки после использования из, либо нужно ставить УЗО в цепь электрического прибора. Далее пойдёт речь о том для чего устанавливать защитное устройство в ванной комнате.

Внутренняя схема устройства

В основе устройства защитного отключения лежит дифференциальный трансформатор, представляющий собой тороидальный сердечник с обмотками. Именно он ответственен за определение тока утечки, возникновение которого приводит к срабатыванию электромагнитного реле.

Отключение активной нагрузки должно происходит максимум за 30 мс, хотя существуют модели, которые рассчитаны на пороговое значение в 10 мс.

Для бытовых целей выпускаются преимущественно розетки с электромеханическим УЗО, для срабатывания которого не нужно обязательное дополнительное питание

Аппарат УЗО для розетки имеет специальную конструкцию, которая позволяет всему оборудованию вмещаться в стандартном подрозетнике. Миниатюризация компонентов сказывается и на стоимости: при покупке составляющих аппарата отдельно их цена будет минимум в три раза ниже.

Варианты защиты потребителей от возникновения токов утечки

Чтобы правильно подключить потребители, расположенные в ванной комнате, можно использовать несколько технических способов их защиты от замыкания фазного или нулевого провода на корпус. Для обеспечения электробезопасности при эксплуатации стиральной машинки или бойлера используются следующие защитные устройства.

Установка автомата и устройства защитного отключения на выделенной линии в электрическом щитке. Для монтажа электропроводки в ванной комнате придется использовать отдельные линии для подключения стиральной машины, бойлера, а также прочих потребителей этого помещения.

Дифавтомат

Применение этого устройства позволяет несколько сэкономить место в электрическом щитке, однако существенно не упрощает схему электрической проводки.

Розетка со встроенным УЗО

Розетка со встроенным устройством защитного отключения. В частности, при подключении потребителей ванной комнаты такой вариант часто оказывается наиболее эффективным.

Адаптер

Использование адаптера с защитным отключением. Преимуществом такого способа защиты является то, что его применение не предусматривает необходимости вмешательства в конструкцию электрической проводки. Это устройство может быть подключено к любому разъему. Большинство моделей таких адаптеров имеют низкую степень защиты от влаги и пыли (как правило, IP20), хотя некоторые устройства имеют уровень IP44, что позволяет использовать их для подключения потребителей электроэнергии в ванных комнатах.

Таким образом, применение розетки со встроенным УЗО позволяет значительно упростить схему электрической проводки, а также снизить затраты на ее монтаж. Кроме того, установка таких устройств будет отличным вариантом дооснащения существующей электропроводки с целью повышения электробезопасности и удобства в эксплуатации электрооборудования.

Конструкция

Устройство защитного отключения в розетке устроено так же, как и его аналоги, которые применяются для защиты от последствий поражений электротоком после нарушения изоляции. Измерительный трансформатор, реагирующий на токовую разницу в проводах, является главным конструкционным элементом в устройстве защитного отключения.

Когда, например, бойлер подключен к данному устройству в санузле, электропитание функционирует только в случае не превышения параметров нулевого и фазного проводов. На корпусе и в паспортных данных розетки с УЗО есть обозначение номинального дифференциального тока — ΔI, на основе которого определяют разность между проводными токами.

УЗО в ванной комнате

В ванной комнате также следует установить прибор для защиты от поражения электрическим током. Даже если ванная комната находится в квартире или доме, не оснащённом заземлением, прибор всё равно отключит подачу электричества в момент утечки. Так для чего же нужно устанавливать защитное устройство в ванной?

Чтобы максимально повысить эффективность такого предохранительного механизма, следует выбрать модель, чувствительность которого составляет не более 30 мА. Если в ванной комнате не подключаются мощные приборы, то идеальным вариантом для помещения с повышенной влажностью, будет установка защитного изделия с током утечки 10 мА. Такие устройства будут стоить значительно дороже, но их применение позволит максимально обезопасить людей от воздействия электричества. Для чего нужно УЗО для ванной комнаты несложно понять, но для чего устанавливать защиту на осветительные приборы?

Сколько УЗО устанавливать

Установив по устройству на каждое оборудование по отдельности (холодильник, стиральную машину, бойлер) или на каждую линию розеток — идеальный вариант.

Но если у Вас ограниченный бюджет, то лучше вместо 10 дешевых приборов защиты купить 3-4 хороших и качественных — общее на весь дом, отдельно на детскую, ванную комнату и кухню.

Этого будет вполне достаточно. Тем более что для каждого случая можете подобрать и установить УЗО с разными характеристиками.

Правила подключения к сети

Подключить встраиваемую розетку с УЗО к сети довольно просто. Максимальный перечень действий для этого может выглядеть следующим образом:

1. Подобрать под устройство подрозетник соответствующих размеров.
2. Высверлить коронкой в стене отверстие и подвести к нему фазу, ноль и заземление (при наличии).
3. Отключить электроэнергию.
4. Подключить электрические провода к соответствующим клеммам на розетке.
5. Закрепить прибор в подрозетнике.
6. Включить электроэнергию.
7. Нажать кнопку «Тест» и проверить работоспособность устройства. В норме электропитание должно быть сразу отключено.

Установка прибора в виде моноблочного переходника вообще не требуется. Он вставляется в простую розетку, а с другой стороны к нему подключаются бытовые приборы.

Этап #1 — Сверление отверстия под розетку

Этап #2 — Зачистка электрических проводов

Этап #3 — Прикручивание розетки к стене

Этап #4 — Тестирование срабатывания УЗО

Для установки розетки с УЗО на DIN-планку необходимо просто закрепить её, присоединить соответствующие провода к клеммам и протестировать. После этого устройство готово к работе.

УЗО для освещения

УЗО на освещение также нужно устанавливать по всем правилам. Для чего это нужно сделать, будет рассказано далее. Даже в том случае, когда фазный провод был пущен через выключатель, нужно устанавливать защитное изделие на всю цепь осветительного прибора, ведь экстренное отключение электричества может понадобиться, при нестандартной работе светильника.

Например, может оторваться тяжёлая люстра и вместе с включёнными лампочками упасть на людей. В этот момент гарантированно произойдёт отключение электричества при его утечке. Предохранит изделие от поражения электрическим током и в сырых помещениях с низким потолком.

Например, в сыром подвале обязательно нужно установить прибор, который отключит подачу электрического тока к осветительному элементу в момент,
когда человек дотронется до влажной изоляции проводника или патрона лампы.

Также нужно оборудовать защитным устройством все уличные светильники, ведь эксплуатация таких изделий происходит в очень неблагоприятных условиях жары, повышенной влажности или низких температур, в зимнее время. Несмотря на повышенную защиту светильников для улицы от влаги, со временем от механического повреждения, либо по другим причинам, может значительно истончаться изоляционный слой, и металлическая поверхность
осветительного прибора, будет находиться под опасным для жизни напряжением.

Для чего устанавливать защитный механизм для освещения понятно, но для чего УЗО для трёхфазной сети, если его функция может быть заменена мощными автоматические выключатели?

Выбор защиты по характеристикам

Выбираем УЗО по току утечки:

• 30мА для вводного УЗО (на весь дом);
• 30мА для защиты розеточных групп;
• 10мА для детской комнаты, отдельных потребителей (если устанавливаете отдельно на стиралку, холодильник), для ванной комнаты или комнат с повышенной влажностью.

Приборы с током утечки 50 мА и более используются не для защиты от поражения человека (организм не выдержит даже 50мА), а как противопожарную защиту.

Характеристика расцепления (указана на каждом приборе):

• АС — приборы, которые реагируют только на синусоидальный (переменный) ток утечки. Такие УЗО дешевые, но менее эффективные. Доказательством служит то, что в странах Европы приборы для защиты с классом АС не используются.
• А — реагирующие на утечки переменного и постоянного тока в устройствах, имеющих электронные преобразователи. Универсальный вид. Устанавливайте для сетей, которые питают компьютеры , стиральные и посудомоечные машинки, так как первый тип для них может оказаться неэффективным. Стоят чуть дороже АС.

Одно качественное УЗО лучше, чем несколько некачественных — об этом мы уже говорили выше. Поэтому рекомендуем заострить внимание на таких производителях как:

• ABB — серии F200 (тип АС) и FH200 (тип А), номинальный ток 16-125 А, чувствительность 10, 30, 100, 300, 500мА, сечение кабеля до 35 мм2.
• Eaton (Moeller) — серии PF4, PF6, PF7 и PFDM ( до 63 А , максимальный ток утечки для противопожарной защиты 300мА, для защиты от поражения человека 30мА).
• ETI — серия EFI6-2 (до 63 А, для защиты от поражения до 30мА).
• Hager около 10 серий (CDА CDS, FA, CD и пр.) с самозажимными клеммами и без них, на один, два, три и четыре полюса и такое же количество контактов.

Все представленные модели УЗО есть в продаже в интернет магазине электротехники.

Благодарим за помощь в подготовке материала электротехническую компанию «Аксиом-Плюс»

Далее на видео вы можете ознакомиться с тем, как правильно подключить УЗО.

Преимущества и недостатки

Среди преимуществ устройств со встроенным УЗО можно выделить следующие особенности:

1. Их установка не требует вмешательства в схему электропроводки квартиры.
2. Правильная установка одного изделия позволяет обеспечить безопасность потребителей, подключаемых в группу розеток, соединенных шлейфом.
3. Срабатывание защитной автоматики на таком изделии дает возможность однозначно определить, в каком из потребителей домашней электрической сети возникло повреждение изоляции.
4. Исправность защиты может быть проконтролирована с помощью кнопки «Тест» на корпусе розетки.

1. Многие модели розеток со встроенным УЗО требуют наличия более глубокого подрозетника, чем стандартный. Замена монтажной коробки может стать причиной повреждения облицовки стены, в которой устанавливается розетка.
2. Высокая цена этих устройств. Качественная розетка с устройством защитного отключения обойдется значительно дороже, чем покупка обыкновенной розетки и УЗО по отдельности.

Обеспечение электрической безопасности потребителей стало особенно актуальным с появлением большого количества мощных бытовых электроприборов. Установка дифавтоматов или УЗО для каждой группы потребителей является во многих случаях достаточно трудоемким процессом, требующим существенного переоборудования квартирной электропроводки. Таким образом, использование рассмотренных в статье розеток является отличным способом повысить уровень электробезопасности в эксплуатации потребителей ванной комнаты без существенных трудовых и финансовых затрат.

Где установить УЗО

Систему защитного отключения электричества нужно устанавливать таким образом, чтобы мощность подключаемых устройств к электрической сети не была выше максимально допустимой для данной модели УЗО, для чего прежде чем осуществлять монтажные работы следует изучить инструкцию к защитному устройству.

Для более качественной и надёжной защиты домашней электропроводки, нужно установить одно устройство большей мощности в щитке, а дополнительными приборами с меньшим током утечки оснастить ванную комнату и другие наиболее опасные, в электротехническом смысле, помещения. Если нужно установить защитное устройство для отдельно стоящего мощного электроприбора с металлическим корпусом, то монтажные работы можно осуществить в непосредственной близости от защищаемого объекта. В этом случае наиболее подходящей моделью будет защитное изделие, которое имеет встроенный автоматический выключатель. Монтаж такого УЗО позволяет не только обеспечить минимальную вероятность поражения электричеством, но и защитить электрическую цепь от короткого замыкания.

Зачем же нужно УЗО устанавливать в электрическую цепь, и для чего это делать в соответсвии с правилами техники безопасности и руководством по эксплуатации данного устройства? Многие домашние мастера не понимают для чего это нужно и расплачиваются серьёзными последствиями, ведь поражение электрическим током, является довольно распространённой причиной гибели не только людей, чья профессия связана с электричеством, но и обычных пользователей домашними приборами.

Обычно многих домашних мастеров уже не волнует вопрос: «Для чего нужно устанавливать защитное устройство», после того, как они ощутят на себе воздействие электрического тока напряжением 220 В. Для чего это нужно делать по правилам, подбирая защитный прибор по мощности, также часто выясняется в процессе проб и ошибок.

Назначение УЗО и его использование заключается в том, чтобы спасти человеческую жизнь, поэтому в некоторых странах европейского союза такая защита является обязательной для установки в частном домовладении. Желательно, чтобы данное правило было введено и в нашей стране, тогда количество несчастных случаев значительно сократится.

Советы по выбору подходящей модели

Выбор подходящей розетки с УЗО несложен, потому что производители предлагают в основном стандартные решения, а модельный ряд этих устройств невелик.

Способные привести к возгоранию токи утечки гораздо выше тех, которые способны убить человека. Поэтому бытовые розетки с УЗО обеспечивают полную пожаробезопасность при пробое изоляции

Основное внимание при покупке следует обращать на следующие нюансы:

1. Для ванных комнат степень защиты должна быть не менее IP44, а для сухих помещений – IP21 или IP22.
2. Для современной бытовой техники можно брать устройства с уровнем отключающего дифференциального тока 10 мА, а при подключении старых устройств – 30 мА.
3. Если планируется подключение к розетке длинных проводов или нескольких бытовых приборов, то рекомендуется использовать модели с током утечки не менее 30 мА.
4. Максимальная мощность подключаемой техники не должна быть выше указанной на розетке. Рекомендуется, чтобы допустимый ток был на 30-50% выше, чем реальный рабочий.
5. Статистика брака и ложных срабатываний практически одинакова у большинства известных брендов, поэтому переплачивать за название не стоит.
6. На каждое устройство, в отличие от простых розеток, должен быть техпаспорт или инструкция по эксплуатации с указанием технических параметров.

Если приобретается розеточный переходник, то проверить его работоспособность можно прямо в магазине. Достаточно включить его электросеть и нажать кнопку «Тест», имитирующую утечку тока.

После покупки нужно сохранить чек, чтобы в случае выявление брака можно было обменять устройство.

Выводы и полезное видео по теме

Принцип действия и устройство УЗО:

Демонстрация работы розеточного переходника с УЗО:

Лучшим вариантом электрозащиты жилых помещений является, конечно, установка двухуровневой системы дифавтоматов. Однако такая схема требует серьезных монтажных работ и финансовых затрат. Компромиссным вариантом, в случае необходимости обезопасить отдельные бытовые приборы, является покупка розетки со встроенным УЗО. Это устройство поможет вовремя определить удар током, отключить питание и спасти жизнь человека.

Что такое УЗО?

УЗО, или устройства защитного отключения, являются дополнительным средством защиты человека от поражения электрическим током. Кроме того, они осуществляют защиту от возгорания и пожаров, возникающих вследствие возможных повреждений изоляции, неисправностей электропроводки и электрооборудования. При нарушении нулевого уровня изоляции, прямом прикосновении к одной из токоведущих частей или при обрыве защитных проводников УЗО является практически единственным быстродействующим средством защиты человека от поражения электрическим током.

УЗО оказывается полезно при повреждении изоляции проводов в электроприборах, неосторожном обращении с электропроводкой или электроприборами. Короткие замыкания, как правило, развиваются из дефектов изоляции, замыканий на землю, утечек тока на землю (ситуация, когда часть тока не возвращается в УЗО) и т.д. УЗО отслеживают утечку тока и предотвращают короткое замыкание, отключая электроустановку от источника питания и тем самым предотвращая недопустимый нагрев проводников, искрение и последующее возгорание. С момента возникновения утечки тока автоматическое отключение всех фаз аварийного участка электроцепи производится за время, как правило, не превышающее период в 0,03-0,3с в зависимости от тока утечки. Говоря простым языком, УЗО сравнивает ток, ушедший в квартиру, с током, который вернулся из квартиры. Если эти токи оказываются разными, УЗО отключает напряжение.

Первое действующее устройство на базе дифференциального трансформатора и поляризованного реле, имевшее чувствительность 0,01 А и быстродействие 0,1 с было создано в 1937 г. фирмой Schutzapparategesellschaft Paris & Co. В 1960-1970 гг. во всем мире, в первую очередь в странах Западной Европы, Японии, США началось активное внедрение УЗО в широкую практику.

В настоящее время сотни миллионов УЗО успешно защищают жизнь и имущество людей от электропоражений и пожаров. Сегодня УЗО является обязательным элементом любой электроустановки промышленного или социально-бытового назначения. Этими устройствами в обязательном порядке оборудованы все передвижные объекты (торговые фургоны, фургоны общественного питания), ангары, гаражи. Несмотря на то, что в настоящее время на каждого жителя развитых стран приходится примерно по два УЗО, десятки производителей разрабатывают новые устройства электрозащиты самых различных модификаций, постоянно совершенствуя их технические параметры.

Типы УЗО

Современные УЗО делятся на два типа: АС и А. Тип AC реагирует на утечку переменных (синусоидальных) токов. Однако в электрических цепях возможна утечка не только переменного, но и постоянного (пульсирующего) тока. УЗО типа А предназначено именно для таких случаев. Поскольку схема измерения разности токов в УЗО типа A более сложная, эти приборы в 1,1-1,5 раза дороже. Подобные устройства должны применяться в ряде случаев (например, в инструкции по эксплуатации стиральных машин, посудомоечных машин и других мощных бытовых электроприборов можно встретить требование установить именно этот тип УЗО).