А нужно ли УЗО?

Вопрос в заголовке на самом деле имеет право на жизнь и однозначного ответа на него нет. Заказчик спрашивает: зачем мне в щите УЗО, если у меня есть заземление? И в ряде случаев его вопрос резонный. В каких именно? Давайте разберемся.

Ответ, как ни странно, зависит от используемой системы заземления. Но ведь для работы УЗО не нужно заземление, возразите Вы. Да, напрямую к заземлению УЗО не подключается, но заземление, по какой бы схеме оно не было построено, в цепи утечки присутствует. А первая задача УЗО как раз и обслуживать аварии, связанные с утечкой тока.

Итак, вспомним основные схемы заземления, используемые в бытовых электроустановках. Это система TNC-S и TT. И различия их, в частности, в том, каким путем они возвращают утечку к источнику (в данном случае к трансформатору). Давайте посмотрим подробней как это происходит в каждой из этих систем заземления. Можно также предварительно прочитать статью Работает ли УЗО без заземления? для более глубокого погружения в тему. Там подробней рассмотрены отдельные базовые вопросы.

Маршрут утечки тока в системе TNC-S

TNC-S отправит утечку с фазного проводника на корпус электроприбора по маршруту «Корпус-PE — PEN — Трансформатор». Поскольку и корпус, и PE, и PEN — это металл, сопротивление цепи низкое, и ток утечки в цепи в большинстве случаев будет достаточным, чтобы отключить автомат на аварийной линии.

Вы спросите — и где в этой схеме УЗО, и зачем оно в системе TNC-S? Да, пока его здесь нет и необходимость в нем не очевидна. НО! Я не зря строкой выше написал «ток в большинстве случаев будет достаточным». Здесь 2 момента: 1) что значит «достаточный»? и 2) в каких случаях он будет недостаточным?. И спойлер — при использовании TNC-S тоже лучше иметь УЗО.

Конкретный пример: автомат на стиралке С16, УЗО нет, а до трансформатора от вашего дома алюминиевый СИП длиной в километр. Если озадачитесь посчитать сопротивление петли фаза-ноль и вспомнить закон Ома, то поймете, что достаточных 160А для гарантированного отключения электромагнитным расцепителем автомата С16 в цепи не будет. А значит автомат будет отрабатывать тепловым расцепителем и это займет время. И в это время никакой защиты босого человека с рукой на корпусе не будет. Вот здесь то и пригодится УЗО в системе TNC-S, чтобы моментально обесточить аварийную линию.

Таким образом, в системе TNC-S УЗО служит не только «второй линией обороны» вслед за заземлением в деле защиты человека от поражения электрическим током. В определенных обстоятельствах оно будет и «на передовой».

Кроме того, на линиях, где порой отказываются от УЗО из-за того, что непосредственный регулярный контакт человека с электроприборами исключен, например, на линиях освещения, оно тоже необходимо. Конкретный пример: линия освещения без УЗО. Из-за некачественной разделки кабеля при электромонтаже изоляция повреждена и имеет место утечка на конструктив здания и величина не отключит автомат. А главное, вы ничего не будете знать об этой утечке, а она влечет за собой не только утечку монет из кошелька, но и развитие аварийной ситуации из-за повышенного износа изоляции вплоть до дугового пробоя и короткого замыкания.

Посмотрим теперь на утечку в системе ТТ.

Путь утечки тока в системе ТТ

Поскольку системе заземления ТТ PE-проводник в сети вашего дома не имеет прямого контакта с PEN-проводником, путь утечки тока от корпуса до трансформатора будет другим, а именно «Корпус — PE — заземлитель — земля — заземлитель — PEN — Трансформатор». И в данном случае между заземлителем у дома и ближайшим заземлителем PEN-проводника есть участок цепи «земля» со значительно более низким сопротивлением, нежели у металлов. Поэтому в системе ТТ мы однозначно не получим достаточной для отключения автомата величину тока.

Именно поэтому эксплуатация системы ТТ без УЗО явным образом запрещена. УЗО в этой схеме единственная «линия обороны» при защите человека от поражения электрическим током.

Что касается функции извещения об утечке на одной из линий — все ровно так, как и в системе TNC-S. УЗО своим отключением известит вас об аварийной ситуации на любой линии, которая им защищена.

Кстати, в системе TNC-S при неисправном заземлении (например обрыве PE-проводника на одной из линий маршрут утечки будет таким же, как на ТТ.

Итак, выводы такие:

1. Ответ на вопрос заголовка — ДА, УЗО нужно, независимо от наличия заземления.
2. Систему заземления ТТ эксплуатировать без УЗО запрещено, т.к. ток в цепи при утечке тока может быть смертельным для человека, но недостаточным для отключения автомата.
3. В системе заземления TNC-S УЗО не только запасной вариант защиты на случай неисправного заземления, но при определенных обстоятельствах может выступать единственным средством защиты.
4. В любой системе заземления УЗО своим отключением информирует об аварийной ситуации, связанной с утечкой, на одной из линий.