Введение
Электрическое устройство безопасности, используемое в бытовой электропроводке.
Устройство защитного отключения (УЗО), дифференциальный автоматический выключатель (АВДТ) или устройство защиты от тока утечки на землю (УЗМ) — это электрическое устройство безопасности, которое размыкает электрическую цепь при несбалансированности токов в проводниках, то есть когда ток, проходящий по фазному и нейтральному проводникам, не равен по величине и противоположен по направлению, что указывает на ненормальный ток, например, ток утечки на землю или ток, протекающий через другой проводящий элемент. Цель устройства — снизить тяжесть травм, вызванных электрическим ударом. Травма от удара ограничивается временем до размыкания цепи, однако пострадавший может получить дополнительные травмы, например, при падении после удара. Этот тип устройства не различает ток, протекающий через тело человека, и ток, протекающий через электрическое оборудование, и не обеспечивает защиту при одновременном прикосновении человека к обоим проводникам. Если УЗО имеет встроенную дополнительную защиту от перегрузки по току, оно называется АВДТ. Устройство защиты от тока утечки на землю может быть УЗО, хотя существует и более старый тип устройства защиты от тока утечки на землю, работающий на основе напряжения (ЭУЗМ). Эти устройства электропроводки предназначены для быстрого размыкания защищенной цепи при обнаружении дисбаланса тока между фазным и нейтральным проводниками. Любая разница между токами в этих проводниках указывает на ток утечки, представляющий опасность поражения электрическим током. Переменный ток частотой 60 Гц величиной более 20 мА (0,020 ампер), проходящий через тело человека, потенциально может вызвать остановку сердца или серьезные повреждения, если он сохраняется более чем на долю секунды. УЗО разработаны для достаточно быстрого размыкания проводников ("срабатывания"), чтобы потенциально предотвратить серьезные травмы и повреждение электрооборудования. УЗО — это устройства, которые можно тестировать и восстанавливать после срабатывания: тестовая кнопка безопасно создает небольшую утечку, а другая кнопка восстанавливает работоспособность проводников после устранения неисправности. Некоторые УЗО размыкают оба проводника (фазный и нейтральный) при возникновении неисправности (двухполюсные), в то время как однополюсные УЗО размыкают только фазный проводник. Если из-за неисправности нейтральный проводник "оторван" от земли или не имеет ожидаемого потенциала заземления, то однополюсное УЗО оставит этот проводник подключенным к цепи при обнаружении неисправности.
Цель и действие
Устройства защитного отключения (УЗО) предназначены для отключения цепи при наличии тока утечки. В их первом применении в 1950-х годах энергоснабжающие компании использовали их для предотвращения кражи электроэнергии, когда потребители заземляли возвратные проводники, а не подключали их к нейтрали, чтобы препятствовать регистрации потребления электроэнергии электросчетчиками. Наиболее распространенное современное применение – в качестве устройства безопасности для обнаружения небольших токов утечки (обычно 5–30 мА) и отключения достаточно быстро (менее 30 миллисекунд), чтобы предотвратить повреждение оборудования или поражение электрическим током. Они являются важной частью автоматического отключения питания (АДП), то есть отключения при возникновении неисправности, а не полагаясь на вмешательство человека, что является одним из основополагающих принципов современной электротехники. Для снижения риска поражения электрическим током УЗО должны срабатывать в течение 25–40 миллисекунд при любом токе утечки (через человека) более 30 мА, прежде чем удар электрическим током может вызвать фибрилляцию желудочков сердца – наиболее распространенную причину смерти от удара электрическим током. В отличие от них, обычные автоматические выключатели или предохранители размыкают цепь только при превышении общего тока (который может быть в тысячи раз больше тока утечки, на который реагирует УЗО). Небольшой ток утечки, например, через человека, может быть очень серьезной неисправностью, но, вероятно, не увеличит общий ток настолько, чтобы предохранитель или автоматический выключатель перегрузки отключили цепь, и не успеет сделать это достаточно быстро, чтобы спасти жизнь. УЗО работают путем измерения баланса токов в двух проводниках с помощью дифференциального трансформатора тока. Он измеряет разницу между током, протекающим по фазному проводнику, и током, возвращающимся по нейтральному проводнику. Если эти значения не суммируются в ноль, происходит утечка тока куда-либо еще (на землю/заземление или в другую цепь), и устройство размыкает контакты. Для срабатывания УЗО не требуется, чтобы ток утечки возвращался через заземляющий проводник в установке; отключение произойдет так же эффективно, если путь возврата проходит через водопровод, контакт с землей или любой другой объект. Таким образом, автоматическое отключение и определенная степень защиты от удара электрическим током обеспечиваются даже в случае повреждения или неполноты заземляющей проводки установки. Для УЗО, используемого с трехфазным питанием, все три фазных проводника и нейтраль (если она предусмотрена) должны проходить через трансформатор тока.
Применение
Электрические вилки со встроенным УЗО иногда устанавливаются на приборы, которые могут представлять особую опасность, например, на длинные удлинители, используемые на открытом воздухе, или садовый инструмент, фены для волос, которые могут использоваться рядом с ванной или раковиной. Иногда УЗО, установленное в линию, может выполнять ту же функцию, что и УЗО в вилке. Размещая УЗО в удлинителе, обеспечивается защита любой розетки, даже если в здании старая проводка, такая как проводка с открытыми проводами и изоляцией в трубке, или проводка без заземляющего проводника. УЗО, установленное в линию, также может иметь более низкий порог срабатывания, чем в здании, для повышения безопасности конкретного электроприбора. В Северной Америке розетки с УЗО (GFCI) могут использоваться в случаях отсутствия заземляющего проводника, но они должны быть маркированы как "без заземления оборудования". Это указано в разделе 406 (D) 2 Национального электротехнического кодекса, однако кодексы меняются, и всегда следует консультироваться с лицензированным специалистом и местными органами строительного надзора и безопасности. Незаземленная розетка GFCI сработает при нажатии встроенной кнопки "тест", но не сработает при использовании тестовой вилки GFCI, поскольку вилка проверяет, пропуская небольшой ток от фазы на несуществующее заземление. Важно отметить, что, несмотря на это, для защиты всех последующих розеток достаточно одной розетки GFCI в начале каждой цепи. Кажется, что использование нескольких розеток GFCI в одной цепи не представляет риска, хотя это считается избыточным. В Европе УЗО могут устанавливаться на ту же DIN-рейку, что и автоматические выключатели; как и в случае с автоматическими выключателями, шинная система в распределительных щитах и вводно-распределительных устройствах обеспечивает защиту всего, что находится ниже по цепи.
РСБО
Чистый RCD обнаруживает разницу в токах проводников фазы и нейтрали цепи. Однако он не обеспечивает защиту от перегрузки или короткого замыкания, как предохранитель или автоматический выключатель (кроме особого случая короткого замыкания на землю, а не на нейтраль). Тем не менее, RCD и автоматический выключатель часто объединяются в одном устройстве, что позволяет обнаруживать как разницу токов, так и перегрузку. Такое устройство называется RCBO (residual current circuit breaker with overcurrent protection – устройство защитного отключения с защитой от перегрузки по току) в Европе и Австралии, а GFCI (ground fault circuit interrupter – выключатель устройства защиты от замыкания на землю) в США и Канаде.
Типичный дизайн
На диаграмме изображен внутренний механизм устройства защитного отключения (УЗО). Устройство предназначено для последовательного подключения в шнур питания прибора. Оно рассчитано на максимальный ток 13 А и предназначено для срабатывания при токе утечки 30 мА. Это активное УЗО, то есть оно фиксируется электрически и, следовательно, срабатывает при отключении питания, что является полезной функцией для оборудования, которое может быть опасным при неожиданном включении. Некоторые ранние УЗО были полностью электромеханическими и использовали тонко настроенные пружинные механизмы, приводимые в действие непосредственно от трансформатора тока. Поскольку их сложно изготавливать с необходимой точностью и они склонны к изменению чувствительности из-за износа осей и высыхания смазки, в настоящее время преобладают электронно-усиленные типы с более надежным электромагнитным элементом, как показано на рисунке. Во внутреннем механизме УЗО входящие фазный и нейтральный проводники подключаются к клеммам в точке (1), а выходящие проводники нагрузки – к клеммам в точке (2). Заземляющий проводник (не показан) соединяется от источника питания к нагрузке без разрыва. При нажатии кнопки сброса (3) контакты ((4) и другой, скрытый за (5)) замыкаются, позволяя току проходить. Электромагнит (5) удерживает контакты замкнутыми после отпускания кнопки сброса. Чувствительная катушка (6) представляет собой дифференциальный трансформатор тока, который окружает (но не имеет электрического соединения) фазный и нейтральный проводники. В нормальном режиме работы весь ток, протекающий по фазному проводнику, возвращается по нейтральному проводнику. Токи в этих двух проводниках равны по величине и противоположны по направлению, поэтому они компенсируют друг друга. Любое замыкание на землю (например, вызванное прикосновением человека к токоведущей части подключенного прибора) приводит к тому, что часть тока начинает течь по другому пути возврата, что означает наличие дисбаланса (разницы) токов в двух проводниках (в однофазном случае) или, в более общем случае, ненулевой суммы токов по различным проводникам (например, по трем фазным проводникам и одному нейтральному). Эта разница создает ток в чувствительной катушке (6), который улавливается чувствительной схемой (7). Затем чувствительная схема отключает питание электромагнита (5), и контакты (4) размыкаются под действием пружины, отключая электропитание прибора. Отключение питания также отключает электромагнит и приводит к размыканию контактов, обеспечивая безопасное отключение при восстановлении питания, о котором говорилось выше. Кнопка тестирования (8) позволяет проверить работоспособность устройства, пропуская небольшой ток через оранжевый тестовый провод (9). Это имитирует неисправность, создавая дисбаланс в чувствительной катушке. Если УЗО не сработает при нажатии этой кнопки, устройство необходимо заменить.
РДС с дополнительной схемой защиты от перенапряжения (РКБО или ГФКИ-выключатель)
Защита от тока утечки и перегрузки по току может быть объединена в одном устройстве для установки в распределительный щит; это устройство известно как автоматический выключатель GFCI (Ground Fault Circuit Interrupter) в США и Канаде, а в Европе и Австралии – как RCBO (residual current circuit breaker with overcurrent protection – автоматический выключатель с защитой от тока утечки и перегрузки). По сути, это комбинация УЗО (RCD) и автоматического выключателя (MCB). В США автоматические выключатели GFCI дороже, чем розетки GFCI. Помимо необходимости наличия как фазного, так и нейтрального входа и выхода (или полной трехфазной сети), многие устройства GFCI/RCBO требуют функционального заземления (FE). Это обеспечивает как электромагнитную совместимость (ЭМС), так и надежную работу устройства в случае потери нейтрального соединения на входе, при сохранении фазы и заземления. В целях экономии места многие устройства, особенно в формате DIN-рейки, используют гибкие провода вместо винтовых клемм, особенно для нейтрального входа и соединения FE. Кроме того, из-за компактного размера выходные кабели некоторых моделей (Eaton/MEM) используются для формирования первичной обмотки части УЗО, а кабели отходящей цепи должны проходить через специально рассчитанный клеммный туннель, вокруг которого расположена часть трансформатора тока. Это может привести к неверным результатам при тестировании с помощью измерительных щупов, приложенных к головкам винтов клемм, а не к конечной проводке цепи. Обычно нет необходимости подключать одно УЗО последовательно к другому, при условии правильного монтажа. Исключением является система заземления TT, где сопротивление петли "фаза-ноль" может быть высоким, что означает, что замыкание на корпус может не вызвать достаточный ток для срабатывания обычного автоматического выключателя или предохранителя. В этом случае устанавливается специальное УЗО с задержкой времени срабатывания на ток 100 мА (или выше), охватывающее всю установку, а затем более чувствительные УЗО устанавливаются ниже по течению для розеток и других цепей, которые считаются потенциально опасными.
РДС с дополнительной схемой защиты от дуги
В дополнение к устройствам защитного отключения (УЗО) (GFCI), устройства защиты от дуговых замыканий (УЗД) (AFCI) также важны, поскольку они обеспечивают дополнительную защиту от потенциально опасных дуговых замыканий, возникающих из-за повреждения проводки в ответвлениях цепи, а также удлинителей и подключенных устройств. Обнаруживая опасные дуговые замыкания и отключая питание, УЗД помогают снизить вероятность того, что электрическая система дома станет источником возгорания. Комбинированные устройства УЗД/УЗО обеспечивают защиту как от пожаров, так и от поражения электрическим током в одном устройстве, что делает их подходящим решением для многих помещений в доме, особенно при замене существующей стандартной розетки или существующей не заземленной розетки.
Время перерыва (скорость ответа)
Есть две группы устройств. G (общего назначения) мгновенные УЗО не имеют преднамеренной временной задержки. Они ни в коем случае не должны срабатывать при половине номинального тока, но должны срабатывать в течение 200 миллисекунд при номинальном токе и в течение 40 миллисекунд при пятикратном номинальном токе. S (селективные) или T (с задержкой срабатывания) УЗО имеют небольшую временную задержку. Они обычно используются в начале установки для обеспечения пожарной безопасности, чтобы обеспечить избирательность с УЗО типа G на нагрузках, а также в цепях, содержащих устройства защиты от импульсных перенапряжений. Они не должны срабатывать при половине номинального тока. Они обеспечивают задержку срабатывания не менее 130 миллисекунд при номинальном токе, 60 миллисекунд при токе в два раза больше номинального и 50 миллисекунд при токе в пять раз больше номинального. Максимальное время отключения составляет 500 мс при номинальном токе, 200 мс при токе в два раза больше номинального и 150 мс при токе в пять раз больше номинального. Программируемые реле обнаружения замыкания на землю позволяют создавать координированные установки для минимизации отключений. Например, в системе электрораспределения может быть установлено УЗО 300 мА, 300 мс на вводе в здание, питающее несколько УЗО типа S на 100 мА на каждом распределительном щите и УЗО типа G на 30 мА для каждой конечной цепи. Таким образом, отказ одного устройства обнаружить неисправность в конечном итоге будет устранен устройством более высокого уровня, но при этом может быть отключено больше цепей.
Сопротивление тока перенапряжения
Пусковой ток – это максимальный ток, который устройство защитного отключения (УЗО) рассчитано выдерживать при воздействии испытательного импульса с заданными параметрами. Стандарты IEC 61008 и IEC 61009 требуют, чтобы УЗО выдерживали импульс "кольцевой волны" величиной 200 А. В этих стандартах также установлено, что УЗО, классифицированные как "селективные", должны выдерживать импульсный ток 3000 А с определенной формой волны.
Испытание правильной работы
РЭС можно проверять с помощью встроенной кнопки тестирования для регулярного подтверждения работоспособности. РЭС могут не срабатывать должным образом при неправильном подключении, поэтому их обычно проверяет установщик. Путем подачи контролируемого тока утечки с фазы на землю можно проверить время срабатывания и правильность подключения. Такая проверка может проводиться при установке устройства и на любом "последующем" (нижестоящем) розетке. (Розетки "выше по течению" не защищены.) Чтобы избежать ложных срабатываний, на одной цепи следует устанавливать только один РЭС (за исключением РЭС, встроенных в шнур питания, например, в небольшие приборы для ванной комнаты).
Ограничения
Прерыватель тока утечки (УЗО) не может полностью исключить риск поражения электрическим током или возникновения пожара. В частности, само по себе УЗО не обнаружит условия перегрузки, короткие замыкания фаза-ноль или межфазные короткие замыкания (см. трехфазное электроснабжение). Необходимо предусмотреть защиту от перегрузки по току (предохранители или автоматические выключатели). Автоматические выключатели, сочетающие функции УЗО и защиты от перегрузки по току, реагируют на оба типа неисправностей. Они известны как устройства защитного отключения с функцией защиты от перегрузки по току (УЗО/АВ) и доступны в 2-, 3- и 4-полюсных исполнениях. УЗО/АВ обычно имеют отдельные цепи для обнаружения тока утечки и тока перегрузки, но используют общий механизм отключения. Некоторые УЗО/АВ имеют отдельные рычаги для защиты от тока утечки и перегрузки по току или используют отдельный индикатор для обнаружения замыкания на землю. УЗО помогает защитить от поражения электрическим током при прохождении тока через человека от фазы (линии, "горячего" провода) к земле. Оно не защищает от поражения электрическим током при прохождении тока через человека от фазы к нейтрали или от фазы к фазе, например, когда палец одновременно касается фазного и нейтрального контактов в светильнике; устройство не может различить ток, протекающий через предполагаемую нагрузку, и ток, протекающий через человека, хотя УЗО все же может сработать, если человек находится в контакте с землей, поскольку некоторый ток может пройти через палец и тело человека к земле. Установки, полностью защищенные одним УЗО, что часто встречается в старых установках в Великобритании, подвержены "ложным" срабатываниям, которые могут привести к вторичным проблемам безопасности, таким как отключение освещения и размораживания продуктов питания. Часто такие срабатывания вызваны ухудшением изоляции нагревательных элементов, например, водонагревателей и плит. Хотя это и считается неприятностью, неисправность заключается в поврежденном элементе, а не в УЗО: замена поврежденного элемента решит проблему, а замена УЗО – нет. УЗО не являются селективными, например, при замыкании на землю в цепи, защищенной УЗО с током отключения 30 мА (IΔn), последовательно с УЗО с током отключения 300 мА (IΔn), может сработать одно или оба устройства. Для обеспечения селективности в таких установках доступны специальные типы с задержкой по времени. В случае УЗО, требующих питания, может возникнуть опасная ситуация, если нейтральный провод оборвется или будет отключен на стороне питания УЗО, а фазный провод останется под напряжением. Цепь отключения нуждается в питании для работы и не срабатывает при отключении питания. Подключенное оборудование не будет работать без нейтрали, но УЗО не может защитить людей от контакта с находящимся под напряжением проводом. По этой причине автоматические выключатели должны быть установлены таким образом, чтобы гарантировать, что нейтральный провод не может быть отключен, если в то же время не отключен и фазный провод. Если требуется отключить нейтральный провод, необходимо использовать двухполюсные автоматические выключатели (или четырехполюсные для трехфазных сетей). Для обеспечения некоторой защиты при обрыве нейтрали некоторые УЗО и УЗО/АВ оснащены вспомогательным соединительным проводом, который должен быть подключен к шине заземления распределительного щита. Это позволяет устройству обнаруживать отсутствие нейтрали на входе, вызывая его отключение, или обеспечивает альтернативный путь питания для цепи отключения, позволяя ей продолжать нормально функционировать при отсутствии нейтрали. В связи с этим, однополюсное УЗО/АВ отключает только фазный проводник, а двухполюсное устройство отключает как фазный, так и нейтральный проводники. Обычно это стандартная и безопасная практика, поскольку нейтральный проводник в любом случае находится под потенциалом земли. Однако из-за своей конструкции однополюсное УЗО не изолирует или не отключает все соответствующие провода в некоторых редких ситуациях, например, когда нейтральный проводник не удерживается, как ожидается, под потенциалом земли, или когда происходит утечка тока между нейтральным и заземляющим проводниками. В этих случаях двухполюсное УЗО обеспечит защиту, поскольку нейтральный проводник также будет отключен.
История и номенклатура
Первой в мире системой защиты от утечки тока на землю с высокой чувствительностью (т.е. системой, способной защитить людей от опасности прямого контакта между токоведущим проводником и землей) была система баланса магнитного сердечника на основе магнитных усилителей второй гармоники, известная как «магамп», разработанная в Южной Африке Анри Рубином. Электрические опасности были серьезной проблемой на южноафриканских золотых приисках, и Рубин, инженер компании C. J. Fuchs Electrical Industries из Альбертона, Йоханнесбург, первоначально разработал систему с холодным катодом в 1955 году, работающую при напряжении 525 В и имеющую чувствительность отключения 250 мА. До этого системы защиты от утечки тока на землю, основанные на балансе сердечника, работали с чувствительностью около 10 А. Система с холодным катодом была установлена на ряде золотых приисков и работала надежно. Однако Рубин начал работу над совершенно новой системой с значительно улучшенной чувствительностью, и к началу 1956 года он создал прототип системы баланса магнитного сердечника на основе магнитных усилителей второй гармоники (Южноафриканский патент № 2268/56 и Австралийский патент № 218360). Прототип «магампа» был рассчитан на 220 В, 60 А и имел внутренне регулируемую чувствительность отключения 12,5–17,5 мА. Благодаря новой конструкции были достигнуты очень быстрые времена отключения, и эта скорость в сочетании с высокой чувствительностью соответствовала безопасной кривой «ток-время» для возникновения фибрилляции желудочков, определенной Чарльзом Далзиелем из Калифорнийского университета в Беркли, США, который исследовал опасность поражения электрическим током для человека. Эта система, вместе с соответствующим автоматическим выключателем, обеспечивала защиту от перегрузки по току и короткого замыкания. Кроме того, оригинальный прототип мог отключаться при более низкой чувствительности в случае обрыва нейтрали, тем самым защищая от важной причины возникновения пожара. После случайного поражения электрическим током женщины в результате несчастного случая в быту в золотодобывающей деревне Стильфонтейн недалеко от Йоханнесбурга, в 1957 и 1958 годах несколько сотен устройств защиты от утечки тока на землю «F. W. J.» 20 мА были установлены в домах шахтерской деревни. Компания F. W. J. Electrical Industries, позже переименованная в FW Electrical Industries, продолжала производить однофазные и трехфазные устройства «магамп» на 20 мА. В то время, когда Рубин работал над «магампом», он также рассматривал возможность использования транзисторов в этом применении, но пришел к выводу, что доступные тогда транзисторы были недостаточно надежными. Однако с появлением улучшенных транзисторов компания, в которой он работал, и другие компании позже начали производить транзисторные версии защиты от утечки тока на землю. В 1961 году Далзиель, работая с Rucker Manufacturing Co., разработал транзисторное устройство для защиты от утечки тока на землю, которое стало известно как Ground Fault Circuit Interrupter (GFCI), иногда в разговорной речи сокращаемое до Ground Fault Interrupter (GFI). Это название для защиты от утечки тока на землю с высокой чувствительностью до сих пор широко используется в США. В начале 1970-х годов большинство устройств GFCI в Северной Америке представляли собой автоматические выключатели. Устройства GFCI, встроенные в розетки, стали обычным явлением, начиная с 1980-х годов. Автоматические выключатели, устанавливаемые в распределительный щит, часто срабатывали ложно, главным образом из-за плохой или непостоянной изоляции проводки. Ложные срабатывания были частыми, когда проблемы с изоляцией усугублялись большой длиной цепей. По длине изоляции проводников протекал такой ток, что выключатель мог отключиться даже при незначительном увеличении дисбаланса тока. Переход к защите, основанной на розетках, в североамериканских установках уменьшил количество ложных срабатываний и обеспечил очевидную проверку того, что влажные зоны находятся под защитой, требуемой электротехническими нормами. В европейских установках по-прежнему в основном используются УЗО (RCD), устанавливаемые в распределительном щите, которые обеспечивают защиту в случае повреждения стационарной проводки. В Европе УЗО на основе розеток в основном используются для модернизации существующих установок.
Регламентация и принятие
Правила значительно различаются в разных странах. Один УЗО, установленный для всей электроустановки, обеспечивает защиту от поражения электрическим током для всех цепей, однако любое замыкание на землю может привести к полному отключению электроэнергии в помещении. Решением является создание групп цепей, каждая из которых защищена отдельным УЗО, или использование устройства защитного отключения с функцией автоматического выключателя (УЗОАВ) для каждой отдельной цепи.
Австралия
В Австралии устройства защитного отключения (УЗО) обязательны для розеточных цепей с 1991 года и для осветительных цепей с 2000 года. В штате Квинсленд, в частности, УЗО обязательны для всех новых домов с 1992 года. В каждой жилой установке требуется минимум два УЗО. Все розетки и осветительные цепи должны быть распределены по группам, защищенным УЗО. К одному УЗО допускается подключение не более трех ответвлений. В Австралии процедура проверки УЗО должна соответствовать установленному стандарту – AS/NZS 3760:2010, касающемуся проверки и испытания безопасности электрооборудования в процессе эксплуатации.
Австрия
Австрия регулирует устройства защитного отключения (УЗО) в норме ÖVE E8001 1/A1:2013 11 01 (последняя редакция). Они обязательны в частных домах с 1980 года. Максимальное время срабатывания не должно превышать 0,4 секунды. УЗО необходимо устанавливать на все цепи с розетками, с максимальным током утечки 30 мА и максимальным номинальным током 16 А. Дополнительные требования предъявляются к цепям во влажных помещениях, на строительных площадках и в коммерческих зданиях.
Бельгия
Бельгийские бытовые электроустановки должны быть оснащены устройством защитного отключения (УЗО) на 300 мА, обеспечивающим защиту всех цепей. Кроме того, требуется как минимум одно УЗО на 30 мА, обеспечивающее защиту всех цепей в помещениях с повышенной влажностью (например, ванной комнате, кухне), а также цепей, питающих определенные электроприборы, используемые во влажной среде (стиральная машина, сушильная машина, посудомоечная машина). Электрический теплый пол должен быть защищен УЗО на 100 мА. Все эти УЗО должны быть типа А.
Бразилия
С NBR 5410 (1997) устройства защитного отключения (УЗО) и заземление обязательны при новом строительстве или ремонте во влажных помещениях, на открытых площадках, для внутренних розеток, используемых с наружными приборами, а также в местах, где существует повышенная вероятность попадания воды, таких как ванные комнаты и кухни.
Дания
В Дании требуется установка УЗО на 30 мА для всех цепей с номинальным током менее 20 А (цепи с более высоким номинальным током в основном используются для распределения). УЗО стали обязательными в 1975 году для новых зданий, а затем для всех зданий в 2008 году.
Франция
Согласно нормам NF C 15 100 (1911 > 2002), обязательным является установка общего УЗО с током отключения не более 100–300 мА в начале электроустановки. Кроме того, все цепи должны быть оснащены защитой 30 мА в распределительном щите пользователя, при этом каждое УЗО защищает до 8 автоматических выключателей, как правило, на одной и той же DIN-рейке (электрические щиты от 1 до 4 DIN-реек являются стандартом для жилых помещений). До 1991 года защита 30 мА была обязательна только в помещениях с повышенной влажностью, высокой мощностью или чувствительным оборудованием (ванные комнаты, кухни, помещения с ИТ-оборудованием). Тип необходимого УЗО (A, AC, F) зависит от типа подключаемого оборудования и максимальной мощности розетки. Минимальные расстояния между электрооборудованием и водой или полом регламентированы и обязательны к соблюдению.
Германия
С 1 мая 1984 года устройства защитного отключения (УЗО) обязательны для всех помещений с ванной или душевой кабиной. С июня 2007 года в Германии требуется использование УЗО с током отключения не более 30 мА для розеток номинальным током до 32 А, предназначенных для общего пользования (DIN VDE 0100 410, п. 411.3.3). Использование УЗО типа "AC" запрещено с 1987 года для защиты людей от поражения электрическим током. Допускается использование УЗО типа "A" или типа "B".
Италия
Итальянский закон (№ 46 от марта 1990 г.) предписывает использование УЗО с остаточным током не более 30 мА (неофициально называемых "salvavita" – "спасатель жизни", по названию ранних моделей BTicino, или дифференциальным автоматом по принципу действия) для всех бытовых электроустановок с целью защиты всех линий. Закон был недавно обновлен и теперь требует обязательного использования как минимум двух отдельных УЗО для отдельных бытовых цепей. Защита от короткого замыкания и перегрузки является обязательной с 1968 года.
Малайзия
В последнем руководстве по электропроводке жилых зданий (2008 года) указано, что вся жилая электропроводка должна быть защищена устройством защитного отключения (УЗО) с током отключения не более 100 мА. Кроме того, все розетки должны быть защищены УЗО с током отключения не более 30 мА, а все электрооборудование во влажных помещениях (водонагреватель, насос для воды) должно быть защищено УЗО с током отключения не более 10 мА.
Новая Зеландия
С января 2003 года все новые электрические цепи, отходящие от распределительного щита, питающего освещение или розетки в жилых зданиях, должны быть оборудованы устройствами защитного отключения (УЗО). Жилые помещения (такие как пансионаты, больницы, отели и мотели) также должны быть оборудованы УЗО для всех новых цепей, отходящих от распределительного щита и питающих розетки. Как правило, эти УЗО будут располагаться в распределительном щите. Они обеспечат защиту всей электропроводки и электроприборов, подключенных к новым цепям.
Северная Америка
В Северной Америке розетки, расположенные в местах с легким путем к заземлению, таких как влажные помещения и комнаты с открытыми бетонными полами, должны быть защищены УЗО (GFCI). Национальный электротехнический кодекс США требует защиты устройств в определенных местах УЗО с 1960-х годов. Начиная с подводных светильников для бассейнов (1968 г.), последующие редакции кодекса расширили области, где требуется установка УЗО, включив в них: строительные площадки (1974 г.), ванные комнаты и открытые пространства (1975 г.), гаражи (1978 г.), зоны вблизи гидромассажных ванн или спа (1981 г.), ванные комнаты в отелях (1984 г.), розетки кухонных столешниц (1987 г.), подвалы с грунтом и незавершенные подвалы (1990 г.), зоны вблизи моек для бара (1993 г.), зоны вблизи прачечных раковин (2005 г.) и прачечные (2014 г.). УЗО обычно доступны как неотъемлемая часть розетки или автоматического выключателя, установленного в распределительном щите. Розетки УЗО неизменно имеют прямоугольную лицевую панель и принимают так называемые декоративные накладки Decora, и могут комбинироваться с обычными розетками или выключателями в многосекционных монтажных коробках со стандартными крышками. В Канаде и США старые двухпроводные, незаземленные розетки NEMA 1 могут быть заменены розетками NEMA 5, защищенными УЗО (интегрированными в розетку или с соответствующим автоматическим выключателем) вместо перепроводки всей цепи с заземляющим проводником. В таких случаях розетки должны быть маркированы надписью «без заземления» и «защищено УЗО»; производители УЗО обычно предоставляют бирки для соответствующего описания установки. УЗО, одобренные для защиты от поражения электрическим током, срабатывают при токе 5 мА в течение 25 мс. Устройство УЗО, предназначенное для защиты оборудования (а не людей), может срабатывать при токе до 30 мА; это известно как устройство защиты оборудования (EPD). Устройства РПЗ (RCD) с токами отключения до 500 мА иногда используются в средах (таких как центры обработки данных), где более низкий порог сопряжен с неприемлемым риском случайных отключений. Эти устройства РПЗ с высоким током отключения служат для защиты оборудования и от пожара, а не для защиты от риска поражения электрическим током. В Соединенных Штатах Американский совет по лодкам и яхтам требует наличия как УЗО для розеток, так и прерывателей утечки оборудования (ELCI) для всей лодки. Отличие заключается в том, что УЗО срабатывают при токе 5 мА, а ELCI – при 30 мА после 100 мс. Более высокие значения предназначены для обеспечения защиты при одновременном минимизировании ложных срабатываний.
Норвегия
В Норвегии установка стала обязательной во всех новых домах с 2002 года, а во всех новых розетках – с 2006 года. Это относится к розеткам номиналом 32А и ниже. Устройство защитного отключения (УЗО) должно срабатывать не более чем за 0,4 секунды для цепей 230В или за 0,2 секунды для цепей 400В.
Южная Африка
Южная Африка ввела обязательное использование устройств защиты от поражения электрическим током (УЗПТ) в жилых помещениях (например, домах, квартирах, гостиницах и т.д.) с октября 1974 года, с последующей доработкой нормативных документов в 1975 и 1976 годах. Устройства должны устанавливаться в новых зданиях и при проведении ремонтных работ. Защита требуется для розеток и освещения, за исключением аварийного освещения, отключение которого недопустимо. Стандартное устройство, используемое в Южной Африке, представляет собой гибрид УЗПТ и РУПН.
Тайвань
На Тайване требуется использование устройств защитного отключения (УЗО) в цепях розеток в ванных комнатах, на балконах, а также в цепях розеток на кухне, расположенных на расстоянии не более 1,8 метра от раковины. Это требование распространяется также на цепи водонагревателей в ванных комнатах и цепи, включающие электрооборудование, используемое в воде, осветительные приборы на металлических каркасах, общественные питьевые фонтаны и т.п. В соответствии с тайваньским законодательством, УЗО должны устанавливаться на групповых линиях с током отключения не более 30 мА в течение 0,1 секунды.
Турция
С 2004 года в Турции обязательно использование УЗО с током отключения не более 30 мА и 300 мА во всех новых жилых домах. Это требование было введено в RG 16.06.2004 № 25494.
Великобритания
В текущем (18-м) издании Правил электропроводки IEE требуется, чтобы все розетки в большинстве установок имели защиту УЗО, хотя и существуют исключения. Небронированные кабели, проложенные в стенах, также должны быть защищены УЗО (опять же, с некоторыми конкретными исключениями). Обеспечение защиты УЗО для цепей в ванных комнатах и душевых комнатах снижает необходимость дополнительного уравнивания потенциалов в этих помещениях. Для обеспечения защиты всей установки можно использовать два УЗО, при этом освещение и силовые цепи верхнего и нижнего этажей распределяются между ними. При срабатывании одного УЗО питание сохраняется как минимум для одной цепи освещения и питания. Для соответствия требованиям правил могут применяться и другие решения, такие как использование УЗО с защитой от перегрузки по току (УЗО/автомат). Новые требования к УЗО не влияют на большинство существующих установок, если они не перепроводятся, не заменяется распределительный щит, не устанавливается новая цепь или не вносятся изменения, такие как добавление розеток или прокладка новых кабелей в стенах. УЗО, используемые для защиты от поражения электрическим током, должны быть мгновенного действия (не с задержкой) и иметь номинальный остаточный ток, не превышающий 30 мА. Если ложное срабатывание УЗО может привести к более серьезным последствиям, чем риск возникновения электрической аварии, которую УЗО должно предотвратить (например, отключение питания критического технологического процесса или оборудования жизнеобеспечения), допускается отказ от использования УЗО, при условии четкой маркировки соответствующих цепей и оценки баланса рисков, что может включать применение альтернативных мер безопасности. В предыдущем издании правил требовалось использование УЗО для розеток, которые могли использоваться для подключения наружных приборов. В бытовых установках обычно использовалось одно УЗО для защиты всех цепей, требующих защиты УЗО (обычно розеток и душевых), при этом некоторые цепи (обычно освещение) оставались без защиты УЗО. Это было сделано для предотвращения потенциально опасной потери освещения при срабатывании УЗО. Схемы защиты других цепей могли различаться. Для реализации такой схемы часто устанавливался вводный автомат, включающий УЗО в конфигурации разделенной нагрузки, где одна группа автоматических выключателей питается непосредственно от вводного автомата (или УЗО с задержкой времени в случае системы TT), а вторая группа цепей – через УЗО. Эта схема имела известные недостатки: кумулятивные токи утечки от нормальной работы многих электроприборов могли вызывать ложные срабатывания УЗО, а срабатывание УЗО отключало питание всех защищенных цепей.