Например, если вы подключите неисправный утюг, который имеет внутреннее короткое замыкание, устройство защитного отключения (УЗО) будет продолжать подавать электрический ток на него до тех пор, пока потребление не достигнет предельного значения, установленного для данного УЗО, или пока не произойдет оплавление разъема розетки. Второй сценарий, особенно в домах со старой проводкой, вероятнее всего окажется реальностью.
УЗО, АВ, диффавтоматы — в чем разница и как подобрать?
Неисправности в электрических цепях способны приводить к серьезным последствиям. В частных случаях можно отделаться лишь повреждением электрических приборов, в то время как в более экстремальных ситуациях такая неисправность может стать причиной получения человеком серьезного удара током. К тому же, в некоторых случаях неисправности могут вызвать возгорание, и это является значительной угрозой как для материальных ценностей, так и для человеческой жизни.
Существует три основных типа факторов, которые могут провоцировать опасные ситуации – это короткое замыкание, токи утечек, возникающие в случае нарушения изоляции, и перегрузка проводов, возникающая из-за подключения мощных устройств. Все три фактора могут проявляться как по отдельности, так и в различных сочетаниях.
Чтобы предотвратить крайние последствия, применяются такие защитные устройства, как устройства защитного отключения (УЗО), дифференциальные автоматические выключатели (диффавтоматы) и обычные автоматические выключатели. Главная задача этих устройств заключается в отключении электроэнергии в том случае, если она начинает представлять опасность. При этом многие люди могут не понимать назначения этих приборов или различия между ними; для непрофессионала на первый взгляд они могут выглядеть практически одинаково, и различить их действительно бывает непросто. Тем не менее, между ними есть значительная разница.
Для того чтобы обеспечить себе надежную защиту от различных аварийных ситуаций и поражения электрическим током, важно разобраться, чем именно отличаются эти устройства, для каких целей они предназначены, а также в каких аспектах каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. В данной статье мы постараемся детально разобрать все отличия между этими устройствами и выяснить, какой из них будет оптимально установить в ваш электрический щит.
Что представляют собой УЗО, ДИФ и автоматический выключатель?
Автоматический выключатель (или просто автомат) – это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения электрической цепи, а также для защиты проводов, кабелей и потребителей (то есть электроприборов) от токов перегрузки и от токов короткого замыкания.
Основными элементами любого автоматического выключателя являются электромагнитная катушка и тепловой расцепитель. Катушка помогает гасят дугу и уменьшает токи напряжения, тогда как расцепитель срабатывает, если в цепи возникла перегрузка.
УЗО (устройство защитного отключения) – это коммутационный аппарат, задача которого заключается в защите электрической цепи от токов утечки. Данное устройство служит дополнительной защитой от возгораний и поражений электрическим током при наличии уже установленного автоматического выключателя. В соответствии с ГОСТом такие устройства обозначаются как ВДТ — выключатель автоматический, управляемый дифференциальным током, без встроенной защиты от сверхтоков и предназначенный для бытового использования.
УЗО представляет собой один из главных элементов защитной автоматики современных электрических сетей. Основным элементом данного устройства является дифференциальный трансформатор. Основная задача трансформатора – сравнить ток в проводнике с величиной тока, возвращаемым в сеть. В идеале эти значения должны совпадать.
В отличие от автоматического выключателя, который защищает проводку от короткого замыкания и значительных перегрузок, УЗО срабатывает лишь при возникновении токов утечки.
Дифференциальный автомат (ДИФ) – это комбинация низковольтного электрического аппарата, который объединяет функции УЗО и автоматического выключателя в одном корпусе. Этот прибор защищает проводку и оборудование как от токов утечки, так и от сверхтоков.
ДИФ автоматически размыкает цепь в случае возникновения любой нештатной ситуации: утечка тока, короткое замыкание или превышение номинального значения тока. В конструкции устройства присутствуют элементы как УЗО, так и электромагнитный и тепловой расцепители. Такой подход делает конструкцию более дорогой, но она обеспечивает всестороннюю защиту.
Особенности и назначение УЗО, ДИФ и автоматического выключателя
Все три типа электрических устройств выполняют критически важные функции в электрических схемах, отвечая за безопасность электрической системы и предотвращая возможные аварии.
Ключевое отличие между ними заключается в функциональности:
- УЗО сосредоточено на предотвращении критических ситуаций, возникающих в результате утечек тока.
- Автомат определяет перегруз или короткое замыкание.
- Дифференциальный автомат отключает электрическую цепь при таких неисправностях как короткое замыкание, утечка тока или превышение тока, который значительно выше номинального.
Устройство защитного отключения настроено на срабатывание при утечке тока, который не должен превышать 30 мА для защиты человека и 0.5 А — для противопожарной защиты.
Основные причины отключения электроэнергии в проводниках могут быть следующими:
- Повреждение изоляции. Это может произойти из-за нарушения эксплуатационных правил проводки, таких как неправильный температурный режим, механические воздействия, или естественный износ. В результате этого токопроводящая жила может оказаться оголенной.
- Неисправность соединений. Контактные соединения могут со временем ослабевать, или материалы, которые использовались для оформления контакта между несколькими проводниками, приходят в негодность. Это часто ведет к искрению и потенциальным повреждениям.
- Биологические факторы. К ним можно отнести грызунов, домашних животных и детей, которые могут повредить исправную электрическую сеть (включая узлы и изоляцию). К примеру, человек может случайно вставить неизолированный металлический предмет в розетку, выключатель или патрон, находящиеся под напряжением.
Автоматический выключатель защищает проводку от перегрузок и коротких замыканий, однако он не обеспечивает защиту человека от риска поражения электрическим током при случайном контакте с токоведущими частями.
Главной функцией автоматического выключателя является защита электрической сети от коротких замыканий и перегрузок. Когда ток в сети становится слишком высоким, это вызывает нагревание кабеля. Если такое состояние продолжается слишком долго, это может привести к загоранию проводников.
Основные функции автомата:
- Коммутация электрической цепи, позволяющая включать или отключать отдельные участки.
- Защита от перегрузок по току. Автомат отключает цепь в случае превышения допустимого уровня тока.
- Отключение защищаемой цепи при возникновении крупных токов короткого замыкания.
Автоматы выполняют одновременно как функции защиты, так и управления.
Дифференциальные автоматы выступают как комбинированные устройства, объединяющие функции автоматического выключателя и УЗО в одном корпусе. Они способны реагировать на токи утечки, а в случае превышения номинальных токов сработает тепловой расцепитель, тогда как при коротком замыкании электромагнитное расцепление отключает нагрузку в кратчайшие сроки.
Обычный автоматический выключатель и УЗО – это два различных устройства, которые необходимо устанавливать в щитке отдельно друг от друга. В то время как дифференциальный автомат можно установить в виде одного модуля, что существенно экономит место в щитке и время на установку. При этом УЗО и автомат могут быть заменены на дифференциальный автомат, однако обратная замена невозможна. Поэтому, если в установленных условиях ясно, что нужно ставить дифференциальный автомат, то ограничиться установкой исключительно УЗО или автоматического выключателя недостаточно.
Что такое УЗО, как оно работает и чем отличается УЗО от дифавтомата. Полный обзор
В нашем блоге уже были опубликованы материалы об УЗО, где обсуждались расчеты токов утечек, выбор автоматов и номиналов по нагрузке. В статьях о сборке щитов мы также упоминали противопожарные УЗО. Тематика принципов работы дифференциальной защиты была рассмотрена в этих материалах, и теперь мы подготовим полный обзор характеристик и принципа работы УЗО, а также обсуждение отличий между УЗО и дифференциальным автоматом. Приступим.
Что такое УЗО
УЗО (устройство защитного отключения) – это название устройства, которое звучит не совсем описательно, но которое стало довольно распространенным. Более точное название этого прибора – ВДТ, то есть выключатель дифференциального тока. На английском его принято называть RCD (residual current device), что соответствует термину «выключатель остаточного тока». Чтобы легче понимали это определение, объясним, что дифференциальный или остаточный ток – это тот ток разницей, который УЗО измеряет и на который оно реагирует отключением.
ДИФ ток проявляется в виде утечки на землю, возникающей по различным причинам, как правило, из-за неисправностей или повреждений. Таким образом, УЗО представляет собой выключатель, который отключает цепь в факте возникновения такой утечки.
Главная задача УЗО состоит в том, чтобы предотвратить опасную утечку электричества в проводке или бытовых приборах и защитить людей от серьезного поражения током. Однако есть некоторые нюансы.
Два примера, чтобы понимать принцип работы УЗО
Представьте: в незащищенную розетку подключен холодильник, который со временем начинает утекать ток с фазы на его корпус из-за старения изоляции. Если человек касается дверцы холодильника, это может проявляться в виде легкого покалывания, что знакомо многим и является примером утечки тока. Поскольку розетка не заземлена, этот ток остается на корпусе холодильника и никуда не уходит, в то время как должен уходить в землю. Это довольно опасное состояние.
Если бы розетка была заземлена, то небезопасный потенциал с корпуса в идеале стекал бы на землю. Однако даже в таком случае, если человек коснулся холодильника, он мог бы снова ощутить пощипывание, поскольку часть тока будет все еще проходить через тело человека. Однако в ситуации, когда УЗО установлено в щите, оно сработает в обоих этих примерах. В первом(без заземления) случае, при прикосновении к холодильнику УЗО отключит электрическую цепь. Во втором случае (с заземлением) УЗО может отключаться даже без участия человека, просто фиксируя наличие утечки с корпуса на землю, что будет сигналом о необходимости проверки электрической цепи для выявления аварийной ситуации.
Таким образом, без УЗО у человека будет значительный риск получить удар током, но наличие УЗО в щите предоставит необходимую защиту и сможет предупредить о предстоящей аварийной ситуации, тем самым потенциально спасая человеку жизнь.
Как работает УЗО
В приведенных выше примерах кроется суть работы дифференциальной защиты. УЗО постоянно измеряет ток утечки в защищаемой электрической цепи и в случае достижения порогового значения отключает всю цепь. Далее мы остановимся на упрощенном объяснении данного принципа, так как речь идет не о научной презентации.
Как УЗО фиксирует утечку тока. Когда нагрузка подключена к цепи, ток движется от фазы к нулю через нагрузку, цепь замыкается и в нагрузке происходит полезная работа: тепло, свет, вращение и другие преобразования. Механизм УЗО отслеживает, сколько тока прошло по фазе и сколько вернулось по нулевому проводнику. В норме это величины должны быть равны — сколько тока вышло в одну сторону, столько же и должно вернуться. Сравните это с поездом, который заходит в тоннель: 20 вагонов зашли, 20 должны выйти. А что если получится так, что из тоннеля выезжает 19?
Что такое УЗО
Как работает УЗО и дифавтомат
Представьте, что вы включаете утюг, который функционирует должным образом, но, как это бывает, вы ощущаете легкие пощипывания от него. Это может означать наличие неисправности в конструкции утюга. Допустим, где-то повреждена изоляция, и при контакте подошвы утюга с влагой утюг может находиться под напряжением. Если человек соприкасается с подошвой, он может получить удар током. В это время, утюг может потреблять не только предусмотренные 5, 8 или 10 А, но и немного больше энергии. Это связано с тем, что дополнительный ток проходит не только через тэны утюга, но также и в землю через тело человека.
Именно УЗО или дифавтомат могут определить и устранить эту проблему, прекратив подачу электроэнергии. Данные устройства измеряют ток, который уходит, и тот, который возвращается. В нормальных условиях значения этих токов совпадают. К примеру, ушло 8 А, вернулось также 8 А. Однако если возвращающися ток оказывается больше уходящего (например, 8 А ушло, а 8,05 А вернулось), это является признаком утечки.
Внешний вид
Унификация изделий зачастую приводит к тому, что форму и размеры корпусов различить между дифференциальными автоматами и УЗО порой очень сложно. Для однофазной сети корпуса этих приборов, как правило, имеют размеры, эквивалентные двум корпусам однополюсного автоматического выключателя. У каждого из них присутствует тестовая кнопка, они могут быть двухполюсными. Установка УЗО на DIN-рейку аналогична монтажу дифференциального автомата.
Внешние отличия дифференциальных автоматов от УЗО заключаются в:
- названиях и надписях на лицевой панели;
- маркировке;
- функциональных схемах устройства.
Обычно в верхней части прибора, под названием компании производителя, размещено название самого устройства. Например, ВД и несколько цифр. ВД обозначает «выключатель дифференциальный», т.е. это УЗО. Если присутствует сокращение АВДТ (разг. автоматический выключатель дифференциального тока), значит, это дифавтомат. В случае потери надписей на лицевой панели производитель предусмотрительно размещает на боковой стороне корпуса изделия его полное название. Однако для определения типа устройства придется снимать его с DIN-рейки, что в основном относится к отечественным производителям. Иностранные производители не всегда используют такой подход. Поэтому всегда стоит ориентироваться на маркировку и доступную схему устройства.
Обозначение номинального тока
Различия можно заметить и при обозначении номинального тока. Для УЗО оно приводится в виде цифры, например, 16 А, что означает, что устройство справится с токами, не превышающими 16 ампер. Главным параметром для УЗО является значение тока, при котором оно отключается.
В то время как для дифференциального автомата, помимо тока отключения по утечке, важна также время-токовая характеристика. От этой характеристики зависит, при каких значениях перегрузки и как быстро устройство отключится. Поэтому перед указанием значения номинального тока ставится буква, которая указывает предел превышения номинала, при котором произойдет мгновенное срабатывание данного прибора. Например, если на передней панели указано С16, это означает, что перед вами дифавтомат, и его электромагнитный расцепитель сработает сразу же при превышении токов в 5-10 раз выше номинальных.
Чем визуально УЗО отличается от дифавтомата
Внешне оба устройства очень схожи. У каждого из них имеется компактный корпус, на котором расположены кнопка с надписью «Тест» и тумблер включения. Кроме того, обязательно указаны значения токов утечки и номинального. Тем не менее, УЗО и дифференциальный автомат имеют и визуальные отличия, на которые стоит обратить внимание.
Схема
На корпусе большинства производителей имеется условная схема устройства. Рисунок может находиться как на боковой, так и на передней части. Для УЗО на схемах обозначен дифференциальный трансформатор, изображающий замкнутую петлю, соединенную с подвижными контактами, охватывающими отходящие провода. У дифференциального автомата к этой схеме могут добавляться обмотки как теплового, так и электромагнитного расцепителей.
Маркировка по току
Ток утечки обозначается на обоих устройствах одинаково: символ IΔn и цифра. Однако допустимый ток обозначается по-разному. Для УЗО это просто цифра и единица измерения. Например, 21 А. У дифференциальных автоматов перед цифрой ставится буква С, которая обозначает время-токовую характеристику, например, С25 или С16 и т.п.
Аббревиатура
На корпусе устройств обычно прописано название прибора в виде аббревиатуры. Встречаются следующие варианты:
- Устройство защитного отключения: ВД, то есть выключатель дифференциальный, УЗО или переключатель дифференциального тока. За рубежом производители маркируют такие устройства как RCD, что является аббревиатурой от residual current device.
- Дифавтомат. Полное название – автоматический выключатель дифференциального тока, обозначается как АВДТ. Продукция иностранных компаний будет обозначаться как RCCB – сокращение от residual current circuit breaker.
Помимо сокращений, большинство производителей также указывают полное название устройства на корпусе. Обычно данное наименование располагается на боковой стороне устройства. Если названия на корпусе нет, оно должно отсутствовать и в паспорте устройства. В случае возникновения сомнений, обязательно стоит уточнить информацию в технической документации.
Что лучше поставить: УЗО или дифавтомат
Оба устройства защиты обеспечивают автоматическое отключение при возникновении аварийной ситуации. Их главное отличие заключается в функционале. Поэтому и используется каждое из них по-разному. УЗО всегда устанавливают совместно с автоматическим выключателем. Дифавтомат же является самостоятельным устройством, которое можно монтировать как на линию, так и на ввод системы. При возникновении аварийной ситуации с использованием связки УЗО и автомата можно выполнить диагностику и быстро определить причину отключения, в то время как для дифференциального автомата такой анализ оказывается затруднительным.
Некоторые правила требуют, чтобы отдельные АВДТ или УЗО устанавливались в каждом помещении с высокой влажностью: на кухнях, в ванных. Установка таких устройств в сухих комнатах не является обязательной. Специалисты также советуют устанавливать отдельное УЗО с высокой чувствительностью в детских комнатах, чтобы минимизировать риск поражения электрическим током для детей. Таким образом, для квартир или домов с одной фазой потребуется установка нескольких защитных элементов, их подбирают с учетом специфики электрического щита, включая размеры и другие параметры.
Трехфазное подключение, распространенное в частных домах, подразумевает использование четырех проводов. В этом случае разница напряжения между фазами составляет 380 В, и требуют трехфазных защитных устройств. Несмотря на их большие размеры и занимаемое пространство, требуется правильный выбор закрепляемых приборов. Например, если в доме имеется электрокотел, нецелесообразно устанавливать трехфазный щит на вводе, так как в таком случае отключение приведет к обесточиванию электрокотла, что может привести к его замерзанию, если в доме никого нет. Оптимальным решением будет установка трехфазного дифавтомата для линии электрокотла, а также по отдельному УЗО на каждую фазу. Это обеспечит отключение только проблемной линии при возникновении неполадок.
При выборе типа защитного устройства необходимо помнить, что дифавтоматы нужно устанавливать на каждую линию или группу. Хотя они стоят дороже и занимают больше места в щитке, стоит также учитывать, что такое решение обеспечивает более высокий уровень защиты. В то время как УЗО в комбинации с различными автоматами окажется более дешевым и компактным вариантом. Многие пользователи считают, что такое решение более надежно, удобно и экономнее. Однако при этом крайне важна точность выбора номиналов оборудования и их корректный монтаж. Оптимально доверить эти задачи профессионалам.
