Как работает УЗО на водонагревателе

Приборы электробезопасности обязательно устанавливают в современном жилье. УЗО для водонагревателя защищает от токового удара, при этом устройство срабатывает даже при небольших утечках через 20 – 30 мс – до того как ток в теле человека приведет к фибрилляции сердца. Прибор не определяет неисправность, если нет потерь тока на линии, он отличается от предохранителей с точки зрения безопасности.

Назначение и принцип работы УЗО

Коммутационное устройство не отключает самостоятельно сверхнормативные токи, поэтому его устанавливают вместе с автоматическим выключателем. Автомат реагирует на изменение дифференциального электричества, у него внутри есть защитная система от сверхтока.

УЗО предохраняет в случаях:

• касания человека к деталям электроагрегатов, которые работают под напряжением;
• прикосновения к частям, которые в обычных обстоятельствах не проводят ток, но попали под напряжение в результате нарушения изоляции;
• опасности возгорания при утечке тока через неизолированный провод на корпус водонагревателя или в землю.

Отсекающий ток в УЗО обычно не превышает 30 А. Приборы с показателем больше 100 А применяют на длинных магистралях, где малый порог срабатывания приводит к ложным сигналам. Такие коммутаторы больше предупреждают возгорание, чем поражение электротоком.

Действует аппарат на основе сравнения токов, идущих через трансформатор. УЗО находит векторную сумму электротоков, пропускаемых по контролируемым контактам. Прибор не срабатывает, если поступающий и выходящий токи равны по значению.

Прикасание человека к деталям водонагревателя под напряжением приводит к потерям, поэтому на выходе подконтрольного проводника показатель отличается от размера на вводе. Прибор действует мгновенно, отключает поступление тока через автомат.

Устройство защитной установки:

• трансформатор дифференциального действия;
• реле, срабатывающее от перемены показателя электротока;
• автоматический выключатель;
• проверочный прибор.

Есть разновидность УЗО, работающего только если в проводе есть напряжение. Такие модели способны обесточивать сеть при отсутствии вольтажа.

Чем отличается УЗО от дифавтомата

Вопрос эксперту

Устройство защитного отключения и дифавтомат имеют разное строение?

Само УЗО для бойлера не прерывает подачу тока, поэтому на щитке рядом устанавливают автоматический выключатель. УЗО только координирует величину токовой потери, дает сигнал автомату на отключение. Дифавтомат — набор из устройства защитного отключения и автомата, заключенного в одном корпусе. Такой прибор стоит дороже отдельно установленных УЗО и автоматического выключателя.

Чем выгоднее дифавтомат?

В распределительном щитке современного дома нужно установить множество электроприборов для разных целей, поэтому для отдельно стоящих устройств не всегда находится место. Приборы, совмещенные в корпусе, экономят площадь.

Назовите недостатки применения дифавтомата

При поломке отдельно стоящих приборов нужна замена только УЗО или автомата. Если такие элементы выходят из строя в комплексном дифавтомате, то меняют всю коробку. Это не выгодно, с экономической точки зрения.

Трудно выявить истинную природу отключения. УЗО срабатывает при утечках тока: касании деталей под напряжением, пробое на землю или корпус. Автоматический выключатель реагирует также на короткое замыкание и перегрузку системы, что проходит мимо УЗО. Современные модели дифавтоматов стали выпускать со специальными датчиками (флажками), которые показывают основание прекращения подачи электричества.

Необходимость подключения водонагревателя через УЗО

В России устройства защиты устанавливают при разводке проводки в бытовых и промышленных сетях. Седьмая редакция ПУЭ (правил устройства электроустановок) требует монтажа защитных приборов во всех случаях проводки электрических магистралей.

При подключении водонагревателя устройство обеспечивает безопасность пользования агрегатом, даже если произошла разгерметизация изоляционной оболочки. В сырых комнатах, например, санузлах ставят приборы с предохранением от влаги. Общее УЗО на дом берут с порогом утечки 30 А и больше, а для бойлеров отдельно устанавливают устройства с показателем отключения не более 10 А.

Коммутатор сокращает опасность токового поражения, но не срабатывает в случаях:

• аварии, если нет утечки электричества из сети;
• короткого замыкания между проводом фазы и ноля;
• одновременного касания пользователя к нолю и фазе (в этом варианте потери электричества нет).

Последнего случая можно избежать, если применять нетокопроволящие корпуса бойлеров и качественную изоляцию. Перед обслуживанием и ремонтом водонагреватель нужно выключить из сети.

Разновидности и правила выбора

По методу работы различают приборы, действующие от дополнительных источников электричества и аппараты, функционирующие по электромеханическому принципу. В первом случае работа обеспечивается напряжением в линии с усилителем внутри системы. Эти установки не реагируют при отгорании ноля, когда потенциал идет через тело человека.

Новые разработки УЗО допускают прерывание тока, даже если отсутствует питание, поэтому продукцию делят на категории S и G. Вторая модель срабатывает не от электричества, а посредством спуска взведенной пружины — такие приборы считают более надежными.

Разновидности устройств по характеристикам (показатели нанесены на обратной стороне корпуса):

• число полюсов: 4, 3, 2 вывода;
• метод врезки в сеть: стационарные и переносные модели;
• рабочее значение напряжения: 63, 40, 25, 16 А.

Электромеханические приборы реагируют на утечку тока независимо от напряжения. В их конструкции присутствует дифференциальный трансформатор (сердечник). Потеря электричества ведет к повышению вольтажа на вторичной обмотке. Схема подсоединения нанесена на коробке.

Электронный тип работает при отключенном напряжении, поэтому для функционирования требуется внешний источник питания. Основной модуль — диэлектрическая пластинка с усилителем, внутри устройства отсутствуют аккумуляторы.

Применение электронного типа опасно, если отгорает ноль на щитке. Водонагреватель не работает, напряжения нет. Но фазный провод активный и фаза может передаться на корпус, если нарушена изоляция. При касании электронное УЗО не сработает, отреагирует только электромеханическое. Пластина внутри может выйти из строя от скачков напряжения в сети.

Селективный тип приборов предусмотрен для каждого контура в общей сети дома, чтобы отключались отдельные участки. Противопожарный применяют в многоуровневых каскадных системах в качестве первой ступени реагирования. По току такие УЗО чувствительные, но время реакции отсрочено, поэтому для защиты от удара человека током ставят дополнительные устройства.

Схема подключения бойлера через УЗО

Устанавливают УЗО в распределительном щитке или врезают в сеть недалеко от бойлера. В первом случае УЗО и автоматический прерыватель ставят к DIN-рейке, прижимают до щелчка, подсоединяют соответствующие выводы гребенками или перемычками.

Порядок работы:

1. Берут куски проводов, оголяют края, сгибают. В клемму устанавливают 2 проводника, закручивают винты.
2. Длинные отрезки чистят от изоляции по концам на 1,5 см. Плоскогубцами подгибают оголенные области, чтобы сделать объединенные дуги.
3. Куски без изоляции помещают в гнезда, закручивают винты до упора.

Фазный кабель делят на ответвления по типу бытовых приборов. Если предусмотрено, на каждой группе монтируют отдельное УЗО. Провод заземления фиксируют на общей шине, сюда же подключают все установленные защиты, автоматы, дифавтоматы.

После установки проверяют, чтобы автоматы реагировали на повышение силы тока, а УЗО — на появление утечки тока.