Миф №3. Почему УЗО не должно защищать от утечки тока

Есть крылатое выражение: “УЗО защищает от токов утечки”. Это говорят не только электрики, так пишут даже производители на своих официальных сайтах. В статье я объясню, почему так говорить неверно. Более того, докажу, что срабатывать от токов утечки УЗО не должно.

Продолжаю разрушать стереотипы и мифы, которыми облеплено УЗО.

УЗО это устройство, реализующее математическую функцию, которая вычисляет векторную сумму токов через его полюса. Проще говоря, УЗО сравнивает ток по фазе (или фазам, если речь про «трехфазное» УЗО) и по нейтрали. Если разница между этими токами превышает определенный предел (уставку), УЗО выключается.

Эта разница называется дифференциальным током IΔ, а номинальный порог отключения – номинальным отключающим дифференциальным током IΔn.

Таким образом реализуется защита от прямого и косвенного прикосновения – путем отключения питания.

Главная мысль статьи: Если УЗО срабатывает от утечки, то или оно неисправно, или вмешался человеческий фактор. Итак, внимание.

Когда есть ток утечки и каким он может быть?

Главное, что надо знать – ток утечки есть всегда, и если он присутствует- это нормально. Более того, не существует ситуации, когда утечки нет. Может быть, только в идеальном мире. Там, где сопротивление изоляции и всех предметов, не предназначенных для проведения тока в рабочем режиме, равно бесконечности.

Официально об этом сказано в ГОСТ IEC 61008-1-2020 (п.3.1.2): ток утечки – это “ток, который протекает в землю или на сторонние проводящие части в электрически неповрежденной цепи”.

То есть, ток утечки всегда присутствует в исправной, рабочей электрической цепи.

Ток утечки есть у любой части электроустановки – у кабелей и электроприборов. Чтобы понять уровень этого тока, можно воспользоваться методикой из ПУЭ-7 (п.7.1.83): «(…) ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети – из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.»

Есть и таблицы допустимых токов утечки для бытовых электроприборов. Кто хочет вникнуть детально в эту тему, рекомендую ГОСТ IEC 60335-1-2015, главу 13 “Ток утечки и электрическая прочность при рабочей температуре”. Там есть много интересного, главное – эта табличка:

Из этой таблицы видно, что максимальный ток утечки стиральной машины равен 3,5 мА. Значит, если на линии стоит только одна розетка со стиралкой, можно и нужно ставить УЗО (ВДТ) на 10 мА, согласно ПУЭ-7, п 7.1.83:

“Суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального тока УЗО. При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети — из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.”

Но если на УЗО 10 мА висит более одной розетки, могут быть проблемы…

Для электроплит существует ГОСТ IEC60335-2-6-2016, где в пункте 13.2 даны более четкие критерии расчета.

Но суть не в этом.

Чем утечка отличается от замыкания на землю

Суть в том, что наличие утечки – это нормально. И когда говорят, что «УЗО сработал от утечки», то есть три варианта интерпретации этих слов:

1. УЗО неисправно.
2. УЗО выбрано неправильно по параметру IΔn. Например, на групповую линию длиной 50 м, к которой подключена стиральная машина и бойлер, установлено УЗО с IΔn = 10 мА.
3. Спикер не понимает, о чем говорит, и путает ток утечки с током замыкания на землю. Ток замыкания на землю является частью дифференциального тока, от которого должен срабатывать УЗО.

Что это за ток такой? Это (ГОСТ IEC 61008-1-2020, п.3.1.2) «Ток, проходящий в землю через место замыкания при повреждении изоляции.» Иначе говоря, токи утечки и замыкания на землю отличаются тем, что первый есть всегда, а второй – только в случае какой-либо неисправности («earth fault current»).

Не нужно думать, что замыкание на землю – это обязательно сноп искр. Ток замыкания на землю может иметь значение несколько миллиампер. Максимальное значение тока замыкания на землю может составлять несколько килоампер, и быть равным току короткого замыкания в данной точке цепи.

Есть ещё один термин. Ток прикосновения – это по факту есть ток замыкания на землю.

ГОСТ 30331.1-2013: Ток прикосновения — это электрический ток, протекающий через тело человека и животного, когда они касаются одной или нескольких доступных частей электроустановки или электрооборудования при нормальных условиях.

От чего же должно и не должно срабатывать УЗО?

Дифференциальный ток имеет две составляющие – ток утечки и ток замыкания на землю. Именно от дифференциального тока срабатывает УЗО.

УЗО по барабанчику, как образовался дифференциальный ток – протухла изоляция, кто-то сунул гвоздь в розетку, или проектировщик заложил на общественную стиральню с десятью стиральными агрегатами линию с УЗО на IΔn = 10 мА.
Если сказать более развернуто, то УЗО должно сработать, когда дифференциальный ток ΔI будет равен или превысит номинальный отключающий дифференциальный ток IΔn. Но и тут есть тонкость. УЗО МОЖЕТ сработать, когда дифференциальный ток выше номинального неотключающего дифференциального тока IΔn0, который равен половине отключающего.

Ключевые слова в предыдущем абзаце – “должно” и “может”.

Дифференциальный ток, состоящий из двух составляющих, есть всегда

Как правильно называются токи, от которых срабатывает УЗО, я подробно изложил в статье:

Ток утечки, ток замыкания на землю, дифференциальный ток – от чего же срабатывает УЗО?
Повторяю в очередной раз: утечка – это нормально! В реальном мире никуда не деться от конечного сопротивления изоляции, и от емкостного сопротивления. Если чел говорит вам, что утечки нет, он либо диванный теоретик, либо инстаграмщик (тиктокер), либо жертва ЕГЭ.

Либо – профессионал, который прекрасно всё понимает, но ему проще сказать “утечка” чем “дифференциальный ток” или “ток замыкания на землю”

Кстати, как думаете, с какого провода ток утечки будет больше – с фазного или с нейтрального? Или они всегда равны?

Пример для понимания. Линия, на которой работает бойлер, имеет ток утечки 10 мА.

На линии установлено УЗО с IΔn = 30 мА. Примерно такое:

Предлагаю в этой статье защиту от сверхтока не рассматривать.

Можно мыться пару лет, пока у ТЭНа бойлера не ухудшится изоляция настолько, что появится достаточный ток замыкания на землю более 5 мА, и дифференциальный ток станет выше 15 мА.

Тогда возможны отключения УЗО (их почему-то называют «ложными», хотя УЗО послушно и правильно выполняет свою функцию). А когда ток замыкания повысится до 15 мА, и дифференциальный ток станет равным 30 мА (а со временем и больше), деваться некуда – придётся менять ТЭН. Ведь выключения станут постоянными. Точнее, УЗО вообще невозможно будет включить.

Будет ли работать УЗО, если нет заземления?

Однозначно да. Чтобы УЗО сработало, нужно не заземление. Нужен дифференциальный ток достаточного уровня. А для этого должен появиться ток замыкания на землю. Через что он пойдёт – через заземление, или через человека, плескающегося под душем – для УЗО всё равно. А вот для человека не всё равно. Поэтому заземление должно быть обязательно.

Подытоживая, скажу: правильно говорить не «УЗО сработало от утечки», а «УЗО сработало от высокого дифференциального тока». Иначе это как сказать “Автомат сработал от рабочего тока нагрузки”, вместо “Автомат сработал от сверхтока”.

Хотя, если под утечкой подразумевать утечку воды в ванной, из-за которой ухудшилась изоляция и появился ток замыкания на землю, то всё верно. Шутка)

P.S. Для умников: я знаю, что правильно в данном случае говорить не УЗО, а ВДТ. Но, как показывает статистика, очень мало читателей знают что такое ВДТ и чем оно отличается от УЗО. А поскольку блог научно-популярный, пишу для масс.

Эта статья – из цикла статей “5 мифов об УЗО. Собрание заблуждений”:

• Вступление. Зачем нужно УЗО. И чем УЗО отличается от ВДТ
• Миф №1: УЗО не срабатывает при сверхтоке. Срабатывает.
• Миф №2. УЗО не должно защищать от сверхтока. Должно.
• Миф №3. УЗО должно срабатывать от утечки. Не должно.
• Миф №4. УЗО не работает при обрыве нуля. Работает.
• Миф №5. УЗО защищает от пожара. Не то чтобы миф, но вокруг этого факта витает много суеверий.

Статей про УЗО на блоге – великое множество. Хотите ознакомиться со всем списком – переходите по тегу УЗО.

Понравилось? Поставьте оценку, и почитайте другие статьи блога!

(3 оценок, среднее: 2,33 из 5)

Загрузка...