Пожалуй, трудно найти другой вид низковольтного модульного оборудования, вокруг которого разворачиваются столь бурные дискуссии среди электриков, как устройства дифференциального тока. Мнения простираются от полной бесполезности (и даже вреда) этих устройств для электробезопасности до представления, что они сами собой обеспечат должный уровень защиты от поражения током, достаточно лишь выбрать продукцию солидного бренда. Ситуацию усугубило появление новых брендов на рынке взамен ушедших из страны. В помощь практикующим электрикам мы рассмотрим наиболее распространенные заблуждения, от которых следует избавиться.
Принцип работы устройств дифференциального тока (УДТ) заключается в следующем. При суммировании векторов токов в фазном проводе (или фазных проводах) и нейтрали получается так называемый дифференциальный ток. В самом распространенном случае, когда используется однофазное УДТ, этот ток равен разности абсолютных значений токов в нейтрали и фазном проводе. Согласно Первому закону Кирхгофа, в идеальном случае значение дифференциального тока должно быть равно нулю.
Если дифференциальный ток отличается от нуля, это означает, что в защищаемой линии имеются утечки тока на землю. Важно, что речь идет как о физической земле, так и о шине PE. Если дифференциальный ток превышает определенный порог (10 мА для влажных помещений и комнат, где постоянно находятся дети, 30 мА — для большинства других помещений), то это означает, что создается опасность поражения током людей. УДТ отключает фазовый провод (провода) и нейтраль, когда дифференциальный ток превышает заданное значение.
Основные функции УДТ:
- защита людей от прикосновения к оголенным проводам и открытым элементам электроприборов,
- защита проводки от возгорания;
- защита электроприборов от возгорания и перехода в полностью неремонтопригодное состояние.
К УДТ относятся два типа оборудования — устройства защитного отключения (УЗО) и дифавтоматы. УЗО — это аппарат, который срабатывает только на дифференциальный ток выше пороговой величины. Дифавтомат — это комбинация УЗО и защитного автомата (срабатывающего на сверхтоки) в едином корпусе.
На корпусе УЗО указано значение номинального тока. Значит ли это, что УЗО способно защитить от действия сверхтоков?
При значительном превышении номинального тока защитный автомат или дифавтомат отключит нагрузку. УЗО при любом протекающем через нее токе отключит нагрузку, только если дифференциальный ток превысит заданный предел. Если ток в нагрузке значительно превысит номинальное значение, УЗО может расплавиться и даже загореться, но не отключить линию. Поэтому УЗО обязательно должны работать в связке с защитными автоматами, причем номинальный ток УЗО должен быть таким же или больше, чем у защитного автомата. Но для дифавтомата использовать еще и защитный автомат в связке с ним не требуется. Внешне УЗО может быть похоже на дифавтомат, но первый признак, что перед вами именно УЗО — отсутствие перед значением номинального тока буквы, указывающей на тип времятоковой кривой.
Что лучше — дифавтомат или связка УЗО и защитного автомата?
Самая популярная тема для дискуссий. В ПУЭ-7, п. 7.1.76, рекомендуется отдавать предпочтение дифавтоматам. На самом деле у них есть как минимум два преимущества. Во-первых, такое устройство занимает меньше места в щите. Например, ширина однофазного дифавтомата в 1,5 раза меньше, чем суммарная ширина однофазного УЗО и однополюсного защитного автомата. Во-вторых, нет соединительных проводов между УЗО и защитным автоматом. Это означает повышение надежности, упрощение работ по монтажу, снижение влияния человеческого фактора на качество сборки щита.
Тем не менее на стороне УЗО — экономические факторы. Например, стоимость электромеханического УЗО типа АС в 5–7 раз выше, чем защитного автомата. Стоимость дифавтомата в большинстве случаев приблизительно равна суммарной стоимости аналогичных УЗО и защитного автомата.
Поэтому на несколько защитных автоматов ставят одно общее УЗО. При обнаружении утечки в одной из линий обесточиваются все линии, подключенные к данному УЗО, но с этим мирятся, поскольку такое событие, как правило, происходит значительно реже, чем короткие замыкания и перегрузки в линиях. Другое преимущество связки УЗО и защитного автомата — всегда можно увидеть, какое событие привело к отключению линии — сверхток или утечка на землю. Большинство моделей дифавтоматов при срабатывании не дают такой информации. Те модели дифавтоматов, которые дают информацию о виде произошедшего события, стоят значительно дороже обычных и выпускаются в небольших количествах.
Правда ли, что устанавливать УЗО в старые дома запрещено?
следует использовать УЗО типа B
Данное предположение базируется на неправильном толковании ПУЭ-7, п. 1.7.80, который запрещает применение УЗО на сетях TN-C. В значительной части многоквартирных домов старой советской постройки (до 70-х годов XX века включительно) к этажному (квартирному) щиту не подведен отдельный провод заземления. Такое решение некоторые электрики ошибочно относят к системе TN-C, но на самом деле данная сеть вообще не может быть никак классифицирована с позиции современных нормативных документов. Дело в том, что в системе TN-C предусмотрено заземление электрооборудования на подведенный непосредственно к нему PEN-провод, в то время как старая советская система построения сетей не предполагала наличия заземления у бытовых приборов вообще. Тем не менее следует признать, что, если электрическая сеть не может быть как-либо классифицирована, применение на ней УЗО находится в «серой зоне» нормативного регулирования.
Но в реальности все гораздо проще. Для того, чтобы в старых домах можно было эксплуатировать современные электроприборы, оснащенные вилкой Schuko, сложилась уже практика, когда сеть апгрейдят до системы TN-C-S. Производится такой апгрейд посредством организации зануления: шина PE соединяется с нейтралью до места установки УДТ. Это соответствует общему правилу, не допускающему разрыва шины PE. И вот для такой системы ПУЭ-7 использовать УЗО не запрещает.
Обязательно ли наличие заземления для работы УДТ?
Нет, поскольку важна только величина дифференциального тока. А в результате чего он возник — утечка на физическую землю или на шину PE, — роли не играет. Данное свойство позволяет защищать электрооборудование даже в условиях, когда заземление или зануление невозможно организовать.
Будет ли работать защита от прикосновения к оголенным проводам, если используется УЗО типа AC, при этом к защищенной линии подключен прибор с импульсным блоком питания?
УЗО типа AC — реагируют на дифференциальный ток синусоидальной формы. Это наиболее распространенный тип в нашей стране. Типа A — реагируют на ток синусоидальной формы, а также на импульсы. В ряде европейских стран потребителей законодательно обязали устанавливать такие УЗО. Типа B — реагируют на переменный ток, импульсы с частотой до 1 кГц, а также на постоянный ток.
Если вы получаете электропитание только от подстанции, то форма напряжения будет синусоидальной. Дифференциальный ток, появившийся в результате касания оголенных проводов человеком либо в результате утечки в изоляции проводов, также будет иметь синусоидальную форму вне зависимости от типа нагрузки. Поэтому УЗО типа AC в такой ситуации сработает. Но если речь идет об утечке внутри электроприбора, компоненты которого имеют выраженную нелинейность, то дифференциальный ток может быть импульсным. Для таких случаев необходимо более дорогое УЗО типа A. Потенциально такое УЗО защитит и в случае, если в результате разрушения корпуса электроприбора пользователь случайно прикоснулся к его внутренним элементам. Применение УЗО типа A вместо AC зависит от того, насколько вы оцениваете соответствующие риски.
При питании от инвертора (ИБП, личная солнечная электростанция), за исключением дорогих профессиональных моделей, форма напряжения лишь приблизительно имитирует синусоидальную. В таком случае УЗО типа AC может не работать корректно и следует использовать только УЗО типов A или B.
Аварийные ситуации на личных солнечных электростанциях могут сопровождаться появлением постоянной составляющей в сети. Поэтому, если ваш дом питается от установленных на нем солнечных панелей, лучше установить УЗО типа B. Кроме этого, такие УЗО применяются в зарядных станциях для электромобилей.
Правда ли, что лучше использовать три однофазных УЗО вместо одного трехфазного?
Это зависит от конкретных условий. При подключении трехфазной нагрузки к сети следует использовать только трехфазные УЗО. Это связано с тем, что в таких устройствах фазы отключаются одновременно. Если для прибора, изначально рассчитанного на питание от трех фаз, отключить только одну или две фазы, он может начать рабо-тать в нештатном режиме либо вообще выйдет из строя.
В то же время в частные дома, а иногда и в квартиры все чаще заводят трехфазное питание, к отдельным фазам которого подключают однофазные групповые линии. Устанавливать на входе для защиты от прикосновения (но не от пожара — об этом мы поговорим далее) с целью экономии одно трехфазное УЗО на все линии при такой схеме питания недопустимо! В этом случае УЗО будет давать погрешности, причем в сторону занижения измеряемого дифференциального тока. Вот здесь требуется отдельное УЗО на каждую фазу.
Чем противопожарные УЗО отличаются от обычных?
Конструктивно ничем. Ток, при котором срабатывает такое УЗО, составляет не 10 или 30 мА, как в УДТ, предназначенных для защиты от прикосновения, а 100 или 300 мА. Кроме этого, время срабатывания специально делается примерно в 3 раза выше для обеспечения селективности. Если перед вами УЗО на ток срабатывания 100 или 300 мА, в нем уже предусмотрена такая задержка. Противопожарные УЗО устанавливают на вводе в частный дом или квартиру. В данном случае допустимо применять трехфазное УЗО при трехфазном вводе и однофазной нагрузке.
Насколько можно доверять результатам проверки УЗО при помощи батарейки?
Для читателей, которые не в курсе, здесь следует объяснить, что в интернете можно встретить видеоролики, демонстрирующие определение типа конструкции УЗО (электромеханическое или электронное) посредством подключения батарейки к определенным выводам. Напомним, что электромеханические УДТ более надежно защищают потребителей (да, это тот случай, когда старая добрая механика предпочтительнее), но и стоят они значительно дороже электронных. Этот способ проверки не закреплен ни в каких нормативных документах, поэтому достоверность результатов и его безопасность для УЗО не гарантируются.
Но, главное, зачем? Информация о типе конструкции УЗО является существенной для безопасности (электронные УЗО не работают при разрыве нулевого провода), поэтому, согласно ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования», она должна быть приведена в документации или на упаковке УДТ. Если производитель от вас это скрывает, он нарушает закон, вряд ли такое устройство вообще стоит покупать.
Хотел бы установить УДТ, но, говорят, у них часто происходят ложные срабатывания…
Под ложными срабатываниями подразумеваются ситуации, когда УДТ отключает линии в отсутствие реальных причин для этого. Обычно это связано со вторичным влиянием короткого замы-кания с многократным искрением на другой групповой линии квартиры или частного дома. При правильной эксплуатации электрооборудования такие ситуации возникают с частотой один раз в несколько лет. Также УЗО может срабатывать, если к защищаемой им линии или к параллельной линии подключен электроприбор, не соответствующий нормам по электромагнитной совместимости. Но использование такого оборудования в любом случае — нарушение правил.
Частое срабатывание УДТ без видимых причин связано с утечками в проводке либо со скрытой неисправностью в постоянно подключенном к линии электроприборе. Это не ложное срабатывание — УДТ указывает вам на наличие проблем с электробезопасностью. В любом случае наличие тока утечки в проводке свыше 30 мА — ненормальное явление, его нужно срочно устранить. Причем такие утечки, как правило, связаны с ошибками в прокладке проводов, которые проявляются сразу или по прошествии времени. И это как раз пока-зывает, что УДТ — не бесполезное устройство, отвлекающее вас от дел своими срабатываниями, а необходимый элемент обеспечения электробезопасности.
