УЗО и дифавтомат: основные отличия

Перечень аппаратов защиты, позволяющих сделать эксплуатацию электрических сетей безопасной, совсем невелик. Но даже в этих «трёх соснах» мы порой умудряемся заблудиться. В частности, многие обыватели не имеют чёткого представления о том, чем отличаются устройства защитного отключения (УЗО) от дифференциальных автоматов и каково вообще назначение этих приборов. Давайте проясним этот вопрос.

Что такое УЗО и дифференциальный автомат

Чтобы раз и навсегда разобраться с аппаратами защиты, следует перечислить все возможные нештатные ситуации, которые могут иметь место при эксплуатации электросети. Если не учитывать сравнительно безобидные неприятности вроде скачков напряжения, то данный перечень окажется не столь уж большим:

1. Перегрузка.
2. Короткое замыкание (КЗ): оба эти явления сопровождаются протеканием тока с большей силой, чем может выдержать проводка (во втором случае ток называют сверхвысоким). Из-за чрезмерного нагрева провода перегорают. Для защиты от подобных неприятностей раньше применялись предохранители — легкоплавкие перемычки, которые в случае превышения силы тока перегорали первыми, отключая таким образом защищаемую цепь. Сегодня же вместо них применяют выключатели автоматические (ВА), у которых имеются электромагнитный и тепловой расцепители. При протекании тока сверх номинального этот механизм разъединяет цепь, но после устранения неисправности его можно будет снова перевести в положение «включено».
   

   Автоматические выключатели размыкают цепь при превышении порогового значения силы тока, протекающего через них

3. Человека или животное ударило током прямым образом (прикосновение непосредственно к токоведущим частям) или косвенным (прикосновение к корпусу, который из-за пробоя изоляции оказался под напряжением).
4. Электрический контакт между проводником и каким-либо заземлённым токопроводящим (металлическим) элементом, возникший из-за нарушения изоляции. В этом случае под «заземлённым элементом» подразумевается не только корпус оборудования, подключённый к контуру заземления, но и, например, металлический короб или строительная конструкция. По месту электроконтакта протекает ток, вследствие чего здесь выделяется тепло. Это может привести к возгоранию.

В таких ситуациях имеет место утечка тока, следовательно, сила тока в начале цепи (ввод фазы) и в конце (нулевой провод) будет отличаться. Специальный аппарат — устройство защитного отключения или УЗО — умеет определять эту разницу (дифференциальный ток), и если она достигает определённого значения, размыкает цепь.

Устройство защитного отключения измеряет токи в начале и конце определённого участка электрической схемы и при обнаружении разницы между ними размыкает цепь

Вот и всё — на все случаи жизни в быту применяют только два аппарата защиты — автоматический выключатель и УЗО. Как видно, у каждого из приборов имеется свой круг задач, так что их ни в коем случае нельзя считать взаимозаменяемыми. То есть в щитке обязательно должны устанавливаться хотя бы в одном экземпляре и ВА, и УЗО. А тогда почему бы не совместить оба эти прибора в одном корпусе? Так и сделали, в результате чего на свет появился третий и последний персонаж нашей истории — дифференциальный автомат.

Видео: как правильно подключать автоматы защиты

Отличия УЗО от дифавтомата

Итак, посмотрим, чем же отличаются УЗО и дифавтоматы.

Функциональность

С этим вроде бы всё ясно: УЗО защищает только от утечки тока, а дифавтомат — и от утечки, и от превышения силы тока сверх допустимой (перегрузка или короткое замыкание).

Внешний вид

Более интересный вопрос — как отличить один прибор от другого визуально? Оба они довольно похожи, в частности, и тот и другой имеют кнопку «TEST» (проверка работоспособности модуля УЗО). Размеры также, скорее всего, ни о чём не скажут: если раньше дифавтоматы всегда были больше УЗО, то сегодня они либо имеют те же габариты, либо даже являются более компактными. К примеру, УЗО серии ВД1–63 и дифавтомат серии АВДТ32 бюджетного российского производителя — компании IEK — выглядят практически одинаково.

Современные модели УЗО и дифавтоматов одного производителя выглядят очень похоже

Что ж, давайте присмотримся повнимательнее.

Название

В первую очередь, разумеется, следует посмотреть на название, если, конечно, оно прописано на корпусе. На УЗО могут написать «УЗО» или «Выключатель дифференциального тока», но чаще всего изображают аббревиатуру «ВД» — выключатель дифференциальный.

Большинство производителей начинают маркировку своих устройств защитного отключения буквами «ВД»

На дифавтоматы обычно наносится аббревиатура «АВДТ»

Схема на корпусе

Этот идентификатор является универсальным, так как помогает разобраться даже в том случае, если название написано на иностранном языке либо вовсе отсутствует. На каждом приборе схематично отображается его устройство, так что при наличии некоторого опыта распознать его не составит труда:

1. УЗО — схема аппарата будет зависеть от его разновидности. На самом простом, электромеханическом УЗО пользователь увидит минимальный набор компонентов: овальный элемент обозначает самую важную часть — дифференциальный трансформатор. Отображается и подключение кнопки «TEST».
   

   На корпусе электромеханического УЗО размещается схема, состоящая из обмоток дифференциального трансформатора и реле, запускающего механизм размыкания

2. У электронного УЗО на схеме будет видно дополнительный элемент — плату усилителя, которая обычно обозначается треугольником. Как видно, к усилителю подведено питание.
   

   На схеме электронного УЗО добавляется усилитель в виде треугольника с буквой «А», к которому подведены две линии питания
3. На корпусе дифавтомата будет изображён один из вариантов схемы УЗО, а в дополнение к нему — обмотки расцепителя.

Схема на корпусе дифавтомата включает в себя дифференциальный трансформатор, кнопку «ТЕСТ» и расцепители — электромагнитный и тепловой

Маркировка (номинальный ток)

Номинальный ток — это максимальная сила тока, которую прибор может пропускать через себя длительное время. Эта характеристика обязательно указывается на каждом приборе, но несколько по-разному:

• на УЗО пишут только число, например, «16 А»;
  

  На УЗО номинальный ток обозначается только числом
• на дифавтомате перед числом стоит литера, например, «С16 А».
  

  На дифавтомате к числу, обозначающему значение номинального тока, добавляется буква — чаще всего «В», «С» или «D»

Буква перед значением номинального тока на корпусе дифавтомата обозначает характеристику (отключающую способность) его расцепителей. На бытовых моделях обычно можно видеть литеры «В» (для цепей без индуктивной нагрузки, как правило, осветительных), «С» и «D» (могут выдерживать пусковые токи, характерные для сетей с подключёнными электродвигателями).

Бывают также дифавтоматы с буквами «А» (для сетей с большой длиной проводников), «К» (применяются, если почти вся нагрузка — 80% — является индуктивной) и «Z» (для слаботочных сетей, где недопустимы даже кратковременные перегрузки). В основном они используются в промышленности.

Видео: как отличить дифференциальный автомат от УЗО

Возможные неисправности и причины срабатывания

Очевидно, что в случае неисправности УЗО или дифавтомата, равно как и автоматического выключателя, жизни пользователей подвергаются опасности. Поэтому данному вопросу следует уделять особое внимание.

Работоспособность УЗО — как отдельно стоящего, так и входящего в состав дифавтомата — можно проверить нажатием кнопки «TEST». Однако нужно учитывать, что такая проверка не является исчерпывающей, иначе говоря, полноценной. УЗО может срабатывать по нажатию данной кнопки, но при этом быть неисправным:

• отключающий ток может превышать значение, указанное в паспорте;
• время срабатывания может быть более 40 мс (если аппарат будет отключаться долго, ток при поражении человека успеет вызвать фибрилляцию сердца).

Кроме того, надлежащая работа кнопки «TEST» не является достаточным доказательством того, что аппарат подключён правильно.

Чтобы гарантированно проверить исправность УЗО, нужно подключить его и сформировать пробную утечку тока пороговой величины. Такое тестирование разрешается проводить только специалистам.

Та часть дифавтомата, которая защищает от перегрузки, проверочной кнопки не имеет. Так что проконтролировать её исправность можно только путём устройства КЗ либо подключения прибора, мощность которого превышает допустимую. Однако при такой проверке пользователь, не имеющий специального оборудования, не сможет понять — соответствует ли время срабатывания указанному в паспорте значению.

Поэтому следует сделать важный вывод: провести исчерпывающую проверку аппаратов защиты на исправность пользователь не может, поэтому крайне важно избегать приобретения подделок. Приобретайте УЗО и дифавтоматы только в крупных, достойных доверия магазинах. Если же пришлось делать покупку в мелком магазине либо на рынке — хотя бы попросите предъявить сертификат.

Самые простые версии электронных УЗО (напомним, что ещё бывают электромеханические) могут быть исправными, но неработоспособными. Такая ситуация имеет место при разрыве нулевого провода выше аппарата (или отсоединении его от нулевой шины, что случается чаще). Дело в том, что усилитель такого УЗО является энергозависимым и включается в защищаемую цепь параллельно с другими нагрузками.

При обрыве нулевого провода на всех контактах приборов появляется фаза, поэтому электронное УЗО не сработает, а человек может получить удар электрическим током

Понятно, что при разъединении нулевой линии ни один электроприбор, в том числе и усилитель, работать не может, но при этом фазовый проводник и все подключённые к нему токоведущие части остаются под напряжением. То есть возможность поражения электротоком существует, но электронное УЗО при этом не сработает и цепь не разъединит.

Данного недостатка лишены усовершенствованные электронные УЗО и дифавтоматы, снабжённые предохранительным механизмом. Они отключают прибор, если усилитель по какой-либо причине остался без электропитания.

Покупать следует именно такой аппарат. Самые «продвинутые» из них умеют самостоятельно включаться после возобновления питания усилителя. Без этой функции дифавтомат или УЗО придётся включать вручную каждый раз после отключения света.

Теперь несколько слов о том, почему УЗО и дифавтоматы могут срабатывать спонтанно. Чаще всего это объясняется несколькими причинами.

Видео: как отличить настоящий дифавтомат от подделки

Утечка тока в сети

Утечки могут появляться из-за:

• старой проводки. Если изоляция проводов растрескалась от времени, а местами даже полностью отвалилась (такое часто можно видеть в старых домах), то в сырую погоду суммарная величина утечек вполне может достигать порога срабатывания УЗО или дифавтомата. Утечка может возникать также из-за прикосновения к оставшимся без изоляции участкам насекомых или мелких животных;
• ошибок при монтаже проводки. Выполняя ремонт, жильцы, как правило, прокладывают провода самостоятельно и по незнанию часто нарушают правила монтажа. Например, осуществляют соединение проводов при помощи скруток, которые к тому же плохо изолируются либо не изолируются вовсе (при скрытой прокладке). Если выполнять работы неосторожно, изоляцию легко можно повредить — в таком месте также может периодически возникать утечка тока;
  

  Соединение проводов при помощи холодной скрутки не допускается действующими нормативам и Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ)

• подсоединения заземляющего провода к нулевому на защищаемом УЗО или дифавтоматом участке. Обычно перемычку устанавливают в розетке, выполняя таким образом зануление. При включении нагрузки аппарат защиты обязательно сработает: часть тока будет уходить через заземляющий проводник, вследствие чего токи, проходящие через фазный и нулевой полюсы УЗО, будут разными.

УЗО может срабатывать, если ещё не высох раствор, которым заделана штроба с проложенным проводом. Содержащаяся в нём влага проникает к проводу через мельчайшие дефекты изоляции, обусловливая таким образом утечку тока. Нужно дождаться полного высыхания смеси и только после этого включать аппараты защиты.

Неправильное подключение УЗО или дифавтомата

Чтобы не ошибиться при подключении дифавтомата или УЗО, важно понимать принцип действия этого устройства. Он прост. Главный компонент — дифференциальный трансформатор, в составе которого имеется три катушки:

• первая и вторая включены соответственно в фазный и нулевой проводники таким образом, что протекающие в них токи имеют разное направление;
• третья связана непосредственно или через усилитель с отключающим реле.

Если токи на линиях фазы и «нуля» будут равны, то и электромагнитные поля, возникающие в соответствующих катушках дифтрансформатора, окажутся равными. Следовательно, они будут компенсировать друг друга. Если же токи будут отличаться, появится остаточное электромагнитное поле, которое наведёт ЭДС в третьей катушке, и та отключит реле.

Отсюда главное правило: весь ток, который заходит в защищаемую цепь через фазный полюс УЗО/дифавтомата, должен выходить только через его же нулевой полюс, причём к нему ни в коем случае не должен «подмешиваться» ток со стороны.

Те, кто представляет себе устройство УЗО довольно смутно, могут допускать такие ошибки:

1. Нулевой проводник от защищаемой цепи подключается в обход УЗО (дифавтомата) прямо к общей нулевой шине. Понятно, что при таких условиях поле от тока, протекающего через фазный полюс, не будет скомпенсировано (нулевой полюс вообще ни к чему не подключён), и аппарат при включении нагрузки разъединит цепь. Этот вариант ошибочного подключения называют неполнофазным.
2. Часто в сети имеется несколько групп автоматов, каждая из которых защищена собственным УЗО. В этом случае неопытный монтажник может подсоединить «нуль» от одной группы к соседнему УЗО и наоборот. В результате такой ошибки оба УЗО будут срабатывать при включении нагрузки в любой группе.
3. Аналогичная ситуация возникнет, если к «нулю» защищаемой цепи ниже УЗО подсоединить «нуль» от любой другой нагрузки — дополнительный ток обеспечит разницу, на которую выключатель обязательно отреагирует. Такая ошибка не редкость. Конкретно делают следующее: устанавливают нулевую шину, к которой подсоединяют «нули» не только от защищаемой цепи, но и от соседних; далее проводник с этой шины выводят к нижнему (то есть со стороны нагрузки) нулевому контакту УЗО.
4. Иногда один из полюсов подключают правильно, а второй — наоборот. В результате токи в катушках дифтрансформатора будут протекать в одном направлении, и независимо от их соотношения устройство будет отключаться. Чтобы не возникло путаницы, всегда подключайте провода от питающей линии сверху (неподвижные контакты), а со стороны нагрузки — снизу (подвижные контакты).

При некоторых ошибках кнопка «TEST» будет работать как ни в чём не бывало, при других — дифавтомат на её нажатие реагировать не будет.

Отсюда два вывода:

• не полагайтесь всецело на этот механизм — внимательно изучайте схему и старайтесь ей следовать;
• если подключённый дифавтомат не срабатывает по нажатию данной кнопки, не торопитесь выбрасывать его — возможно, дело в неправильном подключении.
  

  Кнопка «TEST» предназначена для первичной проверки работоспособности модуля УЗО или дифавтомата, но если она не работает, это ещё не значит, что устройство неисправно — причина может быть в неправильном подключении

Уставка тока утечки УЗО/дифавтомата слишком низкая

Всё дело в том, что УЗО с высокой чувствительностью — уставка тока утечки 30 мА или ниже — при протекании через него слишком высоких токов может ложно срабатывать. Если вы столкнулись с такой проблемой, можно установить на вводе низкочувствительное УЗО (противопожарное), а далее разделить цепь на несколько групп с меньшими номинальными токами и снабдить каждую из них выключателем с приемлемой чувствительностью.

Что лучше — УЗО и ВА по отдельности или дифавтомат

Такой вопрос, без сомнения, встаёт перед каждым, кому приходится подключать электричество в доме или квартире, поскольку применение аппаратов защиты является обязательным (требования ПУЭ). У каждого варианта есть и достоинства, и недостатки. Для начала оценим сильные стороны дифавтоматов:

1. Размер. В самом распространённом случае, когда сеть является однофазной, а УЗО предполагается применить двухполюсное, дифавтомат займёт на DIN-рейке 2 модуля, тогда как пара «УЗО + ВА» — целых 3 (2 будут заняты УЗО). Если электропотребители будут разделяться на несколько групп, что делается очень часто, то ВА и УЗО, соответственно, тоже потребуется несколько, а значит и места при замене их на дифавтомат будет сэкономлено достаточно много. Этот фактор особенно актуален для тех пользователей, кому приходится иметь дело с малогабаритными электрощитами.
   

   Каждая пара УЗО+АВ занимает на один модуль больше, чем дифавтомат

2. Количество соединений и простота монтажа. Подключить одно устройство вместо двух, хоть и незначительно, но всё-таки проще. Если этим занимается малоопытный монтажник, то ещё и вероятность ошибки будет ниже. Но самое главное — уменьшится количество соединений, что положительно скажется на КПД и надёжности системы.

А вот какие аргументы приводятся в пользу применения отдельных устройств:

1. Стоимость. У большинства производителей, известных высоким качеством своей продукции, дифавтомат стоит дороже отдельно взятых УЗО и ВА с теми же параметрами. Необходимо также учитывать стоимость замены аппарата в случае выхода его из строя. Если, к примеру, «посыпется» УЗО, то и менять придётся только его. Если же у дифавтомата откажет какой-либо модуль, то придётся менять всё устройство целиком, даже если второй модуль будет работоспособным. Повторимся, что всё вышесказанное является правилом только для брендовой продукции — у производителей среднего и бюджетного классов такое соотношение цен наблюдается далеко не всегда. Например, дифавтомат АВДТ32 на 16А/30мА компании IEK стоит 600 руб., тогда как УЗО марки ВД1–63 с такими же параметрами и выключатель автоматический ВА47–29 на 16 А от того же производителя стоят, соответственно, 600 и 35 руб. Но даже в этом случае, хотя разница в стоимости дифавтомата и пары «УЗО + ВА» практически незаметна, преимущество отдельно стоящих устройств является очевидным: если в дифавтомате выйдет из строя модуль защиты от перегрузок и КЗ, то замена аппарата обойдётся в 600 руб., в то время как поломка отдельно стоящего ВА потребует затрат в размере всего лишь 35 руб.
2. Удобство эксплуатации. Пользователь, у которого установлены отдельные УЗО и ВА, при возникновении нештатной ситуации легко догадается в чём дело. Если сработало УЗО, значит, имеет место утечка тока, если ВА — имеет место перегрузка или КЗ. Для владельца дифавтомата проблема будет не столь очевидной, поскольку непонятно, какой именно модуль сработал. Конечно, всё это относится только к дифавтоматам в самом простом исполнении и не является актуальным для более современных приборов, оснащённых индикатором срабатывания УЗО (специальные флажки). Но выпуск последних освоили ещё не все производители и даже у именитых брендов такие аппараты имеются не в каждой серии.
   

   У некоторых дифавтоматов причина срабатывания определяется по положению кнопки «Возврат»: если она отжата, то сработало УЗО, если нет — то произошло КЗ или перегрузка

Итак, в каждом отдельно взятом случае предпочтительным может оказаться как один, так и другой вариант. Всё зависит от схемы защищаемой сети (в частности, от количества групп), размеров электрощита и конкретных моделей устройств, на которых пользователь решил остановить свой выбор.

Что же касается рабочих параметров и надёжности, то в этом отношении УЗО и дифавтоматы идентичны. Модули защиты от утечки тока в дифавтоматах также бывают электронными и электромеханическими, и точно так же дифавтомат нужно выбирать по виду тока утечки — только для переменного тока (тип АС), для переменного и пульсирующего постоянного (тип А) либо для всех видов тока, включая выпрямленный (тип В).

Видео: УЗО или дифференциальный автомат

Как подключить УЗО и дифавтомат вместе

В электросетях больших квартир и частных домов обычно приходится применять и дифавтоматы, и УЗО с автоматическими выключателями. Дело в том, что электропотребители на таких объектах, как правило, разбиваются на группы, а для экономии средств одно УЗО устанавливается на несколько автоматов — обычно не больше трёх.

В то же время и к одному вышестоящему автомату может быть подключено несколько УЗО. В таких условиях замена пары «УЗО + ВА» на дифавтомат либо обходится слишком дорого, либо вообще является невозможной.

При большом количестве потребителей установка дифавтомата на каждую из защищаемых линий является неоправданно дорогой, поэтому их разбивают на группы, каждая из которых обслуживается отдельным УЗО

На схеме фаза обозначена красным цветом, «нуль» — синим, заземление — жёлто-зелёным.

Розетки разделены на группы (поз. 2, 3, 4, 5, 6 и 7), каждая из которых защищается собственным автоматом типа ВА (поз. 8, 9, 10, 15, 16 и 17). Все эти автоматы, в свою очередь, разбиты по три на две группы, каждая из которых защищается собственным УЗО (поз. 7 и 14). Понятно, что альтернативный вариант — установка шести дифавтоматов — оказался бы намного более дорогим.

При описанной же схеме можно сэкономить средства. В то же время при срабатывании одного из УЗО отключаются не все розетки, а только часть. Цепь с утечкой идентифицируется достаточно легко. Если, к примеру, сработает УЗО поз. 14, нужно будет выключить автоматы поз. 15, 16 и 17, затем включить УЗО и по одному включать указанные автоматы. Как только включится автомат цепи с утечкой тока, УЗО тут же снова разомкнёт контакты.

Цепей освещения также несколько, они защищаются автоматами ВА поз. 5, 6 и 12. Эти автоматы тоже подключаются к одному УЗО (поз. 3), которое, в отличие от «розеточных» УЗО 7 и 14, имеет уставку дифференциального тока 300 мА. Подключать осветительные цепи через чувствительные УЗО с уставкой тока утечки 30 мА, защищающие от поражения электротоком, нет смысла.

Обратите внимание: УЗО поз.3 установлено и перед осветительными автоматами, и перед УЗО 7 и 14. Таким образом, оно ещё и подстраховывает «розеточные» УЗО на случай отказа одного из них (хотя при этом не обеспечивает защиту от поражения электротоком — только от возгорания).

А вот на единственной выделенной линии, проложенной, допустим, к стиральной машине или компьютеру, установка дифавтомата имеет смысл, что и было сделано (поз. 13). Модуль защиты от утечки тока данного аппарата также на случай отказа страхуется УЗО поз.3.

В приведённой схеме вполне допустимой была бы замена вводного ВА (поз. 1) и УЗО поз.3 одним дифавтоматом с такими же параметрами.

Проектируя электросеть с отдельно стоящим УЗО, нужно так подбирать его номинальный ток, чтобы оно защищалось от перегрузок вышестоящим или нижестоящими автоматами. То есть должно выполняться одно из двух условий: либо номинальный ток вышестоящего ВА, либо сумма номинальных токов нижестоящих ВА должны быть меньше или хотя бы равными номинальному току данного УЗО.

Хорошо понимать устройство и назначение аппаратов электрозащиты должен не только электрик, но и обыватель — владелец дома или квартиры, подключённой к сети. Потому что от того, насколько правильно подобран и подключён данный прибор, зависит жизнь этого человека, а также других жильцов. Надеемся, что наша статья помогла досконально разобраться в этом вопросе.

Похожие записи:

В чем разница однополюсного от двухполюсного автомата

Как подключить дифавтомат по схеме и зачем это нужно

Электропроводка в бане: основные требования, процесс монтажа и разбор основных ошибок