Как выбрать УЗО: ток утечки, тип AC, A или B, электромеханика или электроника

УЗО (и дифавтомат, в который оно встроено) защищает именно человека, а не провод. Автомат спасёт кабель от перегрева и короткого замыкания, но при касании фазы через тело пройдут десятки миллиампер, и автомат на 16 А их даже не заметит. УЗО замечает.

При этом выбрать его неправильно очень легко: перепутать номинальный ток с током утечки, взять тип AC для стиральной машины с инверторным мотором или поставить одно УЗО на всю квартиру и потом жить с ложными срабатываниями. Ниже — всё, что нужно знать, чтобы купить правильные аппараты или хотя бы грамотно проверить электрика.

Как работает УЗО

Внутри УЗО стоит дифференциальный трансформатор — кольцевой сердечник, через который проходят фазный и нулевой рабочий проводники. В исправной сети ток, ушедший по фазе, целиком возвращается по нулю. Магнитные потоки двух проводников равны и направлены встречно, поэтому гасят друг друга, и во вторичной обмотке ничего не наводится.

Если часть тока ушла «мимо» — через повреждённую изоляцию на корпус и дальше в защитный проводник PE или через человека в пол, — баланс нарушается. Разница токов создаёт в сердечнике магнитный поток, во вторичной обмотке появляется ток, и он приводит в действие расцепитель. Контакты размыкаются за доли секунды: для УЗО общего типа при номинальном токе утечки — не дольше 0,3 с по ГОСТ IEC 61008-1, а при пятикратном — не дольше 0,04 с.

Из этого принципа вытекают три практических следствия:

• УЗО не реагирует на перегрузку и короткое замыкание между фазой и нулём: ток по обоим проводникам растёт одинаково, разницы нет. Поэтому перед УЗО или после него обязательно нужен автомат.
• Если человек возьмётся одновременно за фазу и ноль, стоя на изолирующем полу, УЗО не сработает: ток уходит и возвращается через аппарат. Защита работает при утечке на землю.
• Все проводники нуля после УЗО должны идти только через него. Если ноль с линии под УЗО подключить на общую нулевую шину, аппарат будет срабатывать при любом включении нагрузки.

Номинальный ток и ток утечки

На корпусе УЗО две главные цифры, и их постоянно путают. Например, «40 А / 30 мА» — это два совершенно разных параметра.

Номинальный ток — это про «железо»: сечение контактов и клемм. Уставка — это и есть защита. Покупатель, который просит «УЗО на 30», часто имеет в виду амперы, а продавец слышит миллиамперы.

С номинальным током связана распространённая ошибка. Своей защиты от перегрузки у УЗО нет, поэтому его In должен быть не меньше номинала автомата, который стоит перед ним. На практике берут на ступень выше: за автоматом 32 А ставят УЗО 40 А, за 25 А — УЗО 32 А. Если одно УЗО питает несколько групп, считают реальную одновременную нагрузку, а не сумму номиналов групповых автоматов. Подробнее о подборе номиналов — в статье как выбрать автомат.

Про уставку тоже есть тонкость. По стандарту УЗО может отключиться уже при утечке от 0,5 IΔn, а при IΔn обязано отключиться. То есть УЗО на 30 мА вправе сработать при 15 мА — это не брак, а норма. Этот запас важно учитывать при делении линий, о нём ниже.

Уставка: 10, 30 или 100–300 мА

Выбор уставки зависит от того, от чего защищаем: человека от поражения или здание от пожара.

30 мА — основная защита человека

Уставка 30 мА выбрана с запасом: при большем токе через тело и длительном воздействии резко растёт риск фибрилляции сердца, а УЗО отключает линию раньше. Поэтому по ПУЭ групповые линии, питающие штепсельные розетки, защищают УЗО с уставкой не более 30 мА. Это стандартный выбор для розеточных групп комнат и кухни, стиральной и посудомоечной машины, варочной панели, духовки, кондиционеров, тёплого пола, уличных розеток.

10 мА — отдельные линии во влажных зонах

10 мА ставят на отдельную линию ванной или душевой — розетки у раковины, водонагреватель, полотенцесушитель с электроподогревом. Во влажной зоне сопротивление тела ниже, а последствия удара тяжелее, поэтому более чувствительная защита оправдана. Ключевое слово — «отдельная»: на такой линии должно быть мало потребителей и короткий кабель, иначе фоновая утечка начнёт выбивать УЗО. Водонагреватель с ТЭНом нередко даёт заметный фон, поэтому если 10 мА срабатывает без причины, его переносят под УЗО 30 мА.

Иногда 10 мА ставят и на розетки детских комнат. Это допустимо как дополнительная мера, но не обязательно, и работает только на короткой линии с небольшой нагрузкой. Надёжнее вложиться в защитные шторки в розетках и правильный монтаж, чем в УЗО, которое будет срабатывать от суммарного фона техники.

100–300 мА — противопожарные и вводные

УЗО на 100 и 300 мА человека от поражения не защищают, их задача — пожарная безопасность. Ток утечки в несколько сотен миллиампер через повреждённую изоляцию способен разогреть и поджечь деревянную конструкцию, а автомат его не увидит. Такое УЗО ставят на вводе — в частном доме, особенно деревянном или каркасном, это одна из самых полезных позиций в щите. Вводное УЗО почти всегда должно быть селективным, типа S, — об этом отдельный раздел.

Типы AC, A, F и B

Тип показывает, какую форму тока утечки УЗО способно распознать. Это самый недооценённый параметр: в магазинах до сих пор большинство дешёвых УЗО — типа AC.

• AC — реагирует только на синусоидальный переменный ток утечки. Обозначается значком синусоиды.
• A — плюс пульсирующий постоянный ток, который появляется за выпрямителями. Значок: синусоида и два полупериода.
• F — всё, что умеет A, плюс утечки со смешанными частотами от однофазных преобразователей частоты. Нужен там, где стоит однофазный инверторный двигатель.
• B — плюс сглаженный постоянный ток. Бывает нужен для трёхфазных преобразователей частоты, солнечных инверторов и зарядных станций электромобилей — что именно требуется, указывает производитель оборудования.

Почему это важно. Почти вся современная техника питается через импульсные блоки питания и инверторы: стиральные машины с инверторным мотором, индукционные варочные панели, инверторные кондиционеры, посудомойки, компьютеры, светодиодные драйверы. При пробое изоляции в такой технике ток утечки может содержать постоянную составляющую. УЗО типа AC её не распознаёт, а сама постоянная составляющая подмагничивает сердечник трансформатора и может «ослепить» аппарат — он не отключится даже при опасной утечке.

Тип A — разумный минимум для квартиры и дома. Разница в цене с AC обычно небольшая, а в паспортах многих стиральных машин и варочных панелей производитель прямо требует УЗО типа A. Для линии стиральной машины с инверторным мотором можно взять F, если он есть в продаже. Тип B дороже в несколько раз, и в обычной квартире он нужен редко — в основном под зарядку электромобиля или трёхфазное оборудование с частотным приводом.

Электромеханическое или электронное

По способу срабатывания УЗО бывают двух видов, и разница принципиальная.

Электромеханическое срабатывает за счёт энергии самого тока утечки: ток во вторичной обмотке трансформатора напрямую приводит в действие чувствительное реле с защёлкой. Ему не нужно питание от сети — оно отключится при любом напряжении, пока есть утечка.

Электронное использует усилитель: сигнал со вторичной обмотки слабый, электронная плата его усиливает и управляет расцепителем. Плата питается от той же сети, которую защищает. Отсюда главный недостаток: при обрыве нуля выше УЗО или сильной просадке напряжения электроника остаётся без питания и не работает. А фаза при обрыве нуля в квартире никуда не девается — прикоснуться к ней по-прежнему опасно, и именно в этот момент УЗО бездействует.

Обрыв нуля — не экзотика: подгоревший контакт в этажном щите, авария на линии, отгоревшая скрутка в распаечной коробке. Поэтому для жилья лучше выбирать электромеханические УЗО. Электронные бывают дешевле, но экономия здесь сомнительная. От перенапряжения при обрыве нуля, кстати, защищает не УЗО, а реле напряжения — это отдельный аппарат.

Как отличить в магазине: посмотрите схему на корпусе. У электронного УЗО на схеме есть блок усилителя (прямоугольник или треугольник), подключённый к фазе и нулю. У электромеханического — только трансформатор, обмотка и расцепитель. Если схемы на корпусе нет вовсе, это повод насторожиться.

Селективность и каскад

Когда в щите стоит УЗО на вводе и УЗО на группах, возникает вопрос: какое из них отключится при утечке на одной линии. Если оба аппарата обычные, скорее всего, отключатся оба или случайно одно из них, и вы останетесь без света во всём доме из-за одного неисправного чайника.

Чтобы отключалось только нижнее УЗО, нужна селективность. Её обеспечивают два условия:

1. Верхнее УЗО — селективное, типа S (на корпусе буква S в квадрате). Оно срабатывает с задержкой: при номинальной утечке не быстрее 0,13 с и не медленнее 0,5 с. Нижнее за это время успевает отключиться само.
2. Уставка верхнего УЗО минимум в 3 раза больше нижней. Типичная связка — ввод 100 или 300 мА типа S, группы 30 мА или 10 мА общего типа.

Две ступени по 30 мА друг за другом ставить бессмысленно: селективности не будет, а ложных отключений станет больше. Три ступени в квартире тоже избыточны. Для дома рабочая схема такая: вводное противопожарное УЗО 300 мА типа S, дальше УЗО 30 мА на розеточные группы и 10 мА на ванную.

Номинальный ток вводного УЗО подбирают под вводной автомат: при вводе 40 А ставят селективное УЗО не меньше чем на 40 А, а лучше на ступень выше — на 63 А.

Сколько УЗО нужно и как делить линии

Одно общее УЗО на квартиру — плохая идея по двум причинам. Во-первых, при срабатывании отключается всё, включая холодильник, и непонятно, какая линия виновата. Во-вторых, фоновые утечки всех приборов и кабелей суммируются.

Фоновая утечка есть в любой исправной сети: через ёмкость кабелей, через фильтры помех в блоках питания техники. Каждый прибор даёт немного, но вместе набегают миллиамперы. По ПУЭ суммарная фоновая утечка линий под УЗО не должна превышать трети его уставки: для УЗО 30 мА — не больше 10 мА, для 10 мА — не больше 3,3 мА. Это прямо связано с допуском срабатывания: УЗО 30 мА может отключиться уже при 15 мА, и запас нужен, чтобы оно не выбивало без реальной аварии.

Для оценки при проектировании принимают ориентиры: около 0,4 мА на каждый ампер тока нагрузки и около 10 мкА на метр фазного провода. Линия с нагрузкой 10 А и 40 м кабеля даёт примерно 4,4 мА фона. Две таких линии под одним УЗО 30 мА — уже на грани. Отсюда правило: под одно УЗО 30 мА — две-три группы, а мощные и «шумные» потребители выносят на отдельные аппараты или дифавтоматы. Что выбрать для конкретной линии — отдельное УЗО или дифавтомат, — разобрали в статье УЗО или дифавтомат.

Пример: двухкомнатная квартира

Ввод 40 А, однофазный, система TN-C-S с отдельным PE. Раскладка по УЗО получается такой:

Итого 6 УЗО или часть из них можно заменить дифавтоматами. Освещение можно оставить на отдельных автоматах без УЗО или завести под своё УЗО — главное, чтобы срабатывание в розеточной группе не оставляло квартиру в темноте. Холодильник полезно держать на линии, где меньше соседей, чтобы он не отключался вместе с чем-то ненадёжным.

Если УЗО уже стоит и выбивает само по себе, причин обычно три: суммарный фон превышает треть уставки, где-то нули разных групп перепутаны или соединены с PE, либо в линии есть реальная деградировавшая изоляция. Первое решается делением линий, второе — ревизией щита, а третье требует поиска повреждения мегаомметром — это задача диагностики проводки.

Проверка кнопкой «Т» и выбор при покупке

Кнопка «Т»

На каждом УЗО есть кнопка «Т» (тест). При нажатии через резистор течёт небольшой ток, который проходит через трансформатор только по одному проводнику, создаёт искусственный дисбаланс, и исправное УЗО должно отключиться. Производители обычно рекомендуют нажимать её раз в месяц. Регулярное нажатие не только проверяет механизм, но и не даёт ему «залипнуть» — механика, которая годами не срабатывала, может подвести в нужный момент.

Кнопка проверяет механику и цепь расцепителя, но не показывает, при каком токе и за какое время УЗО реально сработает. Это измеряют специальным прибором при приёмке щита и при обслуживании.

На что смотреть в маркировке

1. In — номинальный ток, не меньше номинала автомата перед УЗО.
2. IΔn — уставка: 10, 30, 100 или 300 мА.
3. Тип — значок синусоиды с полупериодами (A), не только синусоида (AC). Для ввода — буква S в квадрате.
4. Схема на корпусе — без блока усилителя, то есть электромеханическое.
5. Условный ток короткого замыкания Inc — обычно 6 000 или 10 000 А; он показывает, какой ток КЗ УЗО выдержит в паре с автоматом.
6. Стандарт — ГОСТ IEC 61008-1 для УЗО (для дифавтоматов — ГОСТ IEC 61009-1).
7. Число полюсов — 2P для однофазной сети, 4P для трёхфазной.

По брендам ориентиры такие: ABB, Schneider Electric, Hager, Legrand — верхний сегмент; IEK, EKF, DEKraft — массовый, у них есть нормальные линейки типа A, но нужно смотреть конкретную серию. Подозрительно лёгкое УЗО по цене заметно ниже рынка, без схемы на корпусе и с размытой маркировкой — повод пройти мимо. УЗО и автоматы удобнее брать одного производителя и одной серии — так проще с шинами и совместимостью.

Коротко

• УЗО защищает человека от утечки, автомат — провод от перегрузки и КЗ. Нужны оба.
• In — амперы для контактов, не меньше номинала автомата перед УЗО; IΔn — уставка в миллиамперах.
• 30 мА — розеточные группы и техника, 10 мА — отдельная линия ванной, 100–300 мА типа S — ввод и противопожарная защита.
• Тип A — минимум для современной техники; F — для однофазных инверторных моторов; B — для зарядки электромобиля и трёхфазных инверторов.
• Электромеханическое надёжнее электронного: работает и при обрыве нуля.
• Фоновая утечка под УЗО — не больше трети уставки; под одно УЗО 30 мА — две-три группы.
• Нули после разных УЗО не объединять, PE через УЗО не пропускать.
• Кнопку «Т» нажимать раз в месяц.

Если не хочется считать утечки и подбирать аппараты самостоятельно, «Резист» соберёт щит под ваши линии: сборка электрощита стоит 700 ₽ за модуль работы, остальные позиции — в открытом прайсе. Можем закупить и привезти материалы, гарантия на работу — 5 лет.