Есть отличный короткий анекдот в тему:
— Бьет — значит любит.
— Бьет, потому что электрик ты плохой, Иван.
В статье хочу описать принцип работы УЗО (ВДТ) и АВДТ в разных условиях и с примерами. Для начала расскажу вкратце об основных устройствах защиты: АВ, УЗО (ВДТ) и АВДТ, а затем перейду к принципу работы и к примерам.
А меня зовут Дмитрий и я занимаюсь электромонтажом в Новосибирске более 9 лет. Приятного Вам Времяпрепровождения!
Три столпа щита: АВ, УЗО (ВДТ) и АВДТ
Автоматический выключатель (АВ)
Неутомимый страж от перегрузок и коротких замыканий (КЗ). Его задача — предотвратить возгорание проводов и кабеля из-за чрезмерного тока.
При превышении тока в 1,45 от номинала АВ должен отключится в течение 1 часа, если же произошло КЗ, то отключение должно быть мгновенным (Зависит от тока КЗ и времятоковой характеристики(ВТХ))
УЗО (ВДТ)
Чуткий охранник, реагирующий на "утекание тока" (дифференциальные токи), будь то с фазы или ноля. Он защищает от поражения электрическим током, срабатывая при опасных дифференциальных токах (до 30 мА) и предотвращая пожары в некоторых случаях (срабатывает от 100 мА). В отличие от автомата, УЗО не защищает от перегрузок и КЗ. Важно: УЗО устанавливается *после* АВ.
Если проще, то УЗО (ВДТ) постоянно сравнивает токи на фазе и ноле, и если эта разница превышает номинал (мА), то он отключается.
Дифавтомат (АВДТ):
Универсальный защитник — идеальное сочетание автомата и УЗО. Объединяет в себе функции защиты от перегрузок, КЗ и дифференциальных токов. По сути, это два устройства в одном. Наличие буквы перед номинальным током (например, "C" или "B" — это времятоковая характеристика, свойственная АВ и АВДТ) — отличительный признак дифавтомата от УЗО.
УЗО — специалист только по дифференциальным токам, а дифавтомат — универсальный защитник. Но все эти устройства — разновидности УДТ (устройств дифференциального тока), призванные обезопасить вас от поражения электрическим током и пожара в некоторых случаях. Обращу ваше внимание, что УДТ до 30 мА также защищают от пожара, как и 100 мА, только имеют бóльшую "чувствительность". Просто 100 и 300 мА не имеют защиты именно человека, но используются как дополнительная защита, обычно до групповых УДТ.
Дифференциальный ток
Дифференциальный ток — что это за "зверь" такой? У УДТ есть номинальный дифференциальный ток, который включает в себя естественные токи утечки и неестественные токи утечки (КЗ на заземление или стекания тока с фазы и нуля при аварии).
Естественные токи утечки
Чаще всего естественные токи утечки становятся основной причиной срабатывания исправного УЗО (АВДТ). В любой электросети, даже исправной, присутствует неизбежный, минимальный ток утечки. Это естественное явление, обусловленное свойствами изоляции кабелей и самих приборов. Точный уровень утечки можно измерить специальными приборами. Однако, для приблизительной оценки можно использовать усредненные данные: около 1 мА на каждые 100 метров кабеля и примерно 0,4 мА на каждый ампер нагрузки прибора. Учитывая эти значения, вы сможете подобрать УДТ с оптимальными характеристиками, минимизируя ложные срабатывания.
Из-за естественных токов утечки УДТ могут срабатывать при не правильном подборе. Скажем, у вас есть бойлер на 7 кВт проточный. Если пересчитать в амперы это будет примерно 32, то естественный ток утечки выходит уже 12,8 мА, то есть УДТ на 10 мА сюда уже не поставишь, он будет отключаться, поэтому придётся ставить 30 мА.
Другой пример. Допустим тот же бойлер, но мощностью уже 4 кВт, то есть в пересчёте на амперы будет примерно 18. А это значит, что ток утечки от него будет 7,2. Ну и скажем кабель до него будет длиной в 10 метров, то ток утечки возрастёт всего на 0,1 мА, то есть до 7,3 мА. Вроде бы подходит для 10 мА, но нет. Так как в ПУЭ пункт 7.1.83, есть такое высказывание, которое говорит о том, что суммарный ток утечки должен быть не выше 1/3 от номинального УЗО в нормальном режиме работы. А 7,3 явно больше 1/3 от 10. А если ток утечки ниже 3,33 мА, то уже можно ставить 10 мА УДТ.
Исходя из этого можно заключить, что приборы свыше 1800 Вт по мощности защищать УДТ дифференциальным током 10 мА нельзя, так как естественные токи после 1831 Вт будут выше 3,33 мА, а это ещё не считая естественных утечек линии до прибора. Как-то так. Правда, в практике, конечно, часто это всё работает и при 3кВт, но таков НД.
Неестественные токи утечки
Замыкание на землю
Замыкание на землю — это самый главный способ косвенной защиты человека от поражения электрическим током, а также от пожара. Рассмотри одну и ту же ситуации при разных условиях. С УДТ и без, а также с заземлением и без.
Как это работает?
Когда нет заземления и скажем нет УДТ, то при пробое ТЭНа стиральной машины на корпус, фаза замкнёт на корпус и на нём будет висеть опасный потенциал пока кого-то, надеюсь, просто "ущипнёт". Ситуация опаснейшая, так как глазами вы этот потенциал не увидите, а только почувствуете при прикосновении. И даже после прикосновения АВ не сработает, так как он для этого не рассчитан. Повторюсь: это очень опасно и даже можно задержать дыхание. На совсем...
Тот же пример с машинкой и пробитым ТЭНом, также нет УДТ, но есть заземление. В этом случае фаза замкнёт на корпус, а корпус будет соединён с заземлением. В этот момент обычный АВ должен сработать при КЗ на заземление. Это самый простой и самый небезопасный вид защиты человека. Так как сопротивления при пробое должно быть достаточно для возникновения тока КЗ. В другом случае, повторится судьба первого примера...
Такая же ситуация, но есть УДТ и нет заземления. Не очень хорошая ситуация, но лучше, чем без УДТ. В этой ситуации при пробое на корпусе также появится опасный потенциал, и если он никуда не утечёт самостоятельно (может "утечь" в пол или через воду в трубы), то, при вашем прикосновении к корпусу машинки, ток потечёт через вас в пол, трубы и т.д. и тогда УДТ, при токе не превышающим 10 или 30 мА, (в зависимости от того, какой стоит в щите) должен будет сработать даже без заземления!
Ну и последняя самая лучшая ситуация: есть УДТ и заземление. Такая же машинка с пробоем ТЭНа. При возникновении небольшого намёка на стекание тока на корпус (и как следствие на заземление) УДТ отключит аварийную линии даже без вашего касания. Очень безопасно.
Какой вывод из этого можно сделать?
Для защиты от поражения током нужно иметь заземление, а также УДТ, которые максимально обезопасят вас от удара током в любом случае. И не нужно писать, что пол не проводит электричество или что дом деревянный - диэлектрический. Будет лужа на вашем полу (или пол просто напитается влагой) и появится прекрасная среда для удара током.
Но также отмечу, что заземление и УДТ даже по отдельности имеют огромный рост безопасности в отличии ситуаций без них. Постарался написать максимально простым и человеческим языком, поэтому "эксперты-профессионалы" не кидайтесь помидорами за "скомканную" терминологию.
По поводу улучшения схемы
Часто после замены проводки прокладывается третий провод для заземления сразу, чтобы после капитального ремонта инженерных систем в доме можно было подключится к заземлению и увеличить свою электробезопасность. В этом случае есть 2 интересных решения, которые знаю и видел их на практике. К сожалению они оба не разрешены НД, но рассказать думаю всё равно стоит...
Первое
Первое — это реконструкция сети и проведения в МКД и квартиры заземления, но это очень далёкая от нас мечта. Поэтому я и писал про 2.
Второе
Есть устройство МЗУ. О нём более подробно пишет СамЭлектрик. Я же скажу так: устройство очень новое совершенно не изученное и имеет много нюансов. Но из-за своего принципа может улучшить имеющуюся сеть, если есть 3 проводник в проводке.
Проводите новую проводку?
Если проводите новую электропроводку, но в доме нет заземления, то на вашем месте я бы заложил 3 проводника ( фаза ноль и заземление) для того, чтобы в будущем подключить заземление к общему заземлению в доме после капремонта. То есть выдадите заземление но не подключаете его в щите.
Пишите в комментариях, что думаете об этом? Согласны? Делитесь своим опытом! И не забывайте подписываться на канал "Советы Дмитрия"! И ставьте лайки, это очень помогает развитию канала! Узнавайте что-то новое: истории, новости из сферы электрики, советы и лайфхаки с моим каналом.
У меня появилась группа в ВК и Телеграмме. Там будут такие же посты, но сокращённые, а иногда там будет публиковаться эксклюзивный контент, который нет смысла писать на Дзене.
С уважением, Дмитрий!
Всех Вам Благ!