Устройство защитного отключения (сокращенно "УЗО") – предназначено в первую очередь для защиты человека от поражения электрическим током, а также позволяет избежать утечки тока и связанных с этим последствий (риск возникновения пожара, дополнительный расход электроэнергии). Поэтому особенно важно устанавливать УЗО в доме, где есть места с повышенной опасностью поражения электрическим током или если в доме есть дети.

Принцип действия устройства основан на сравнении величины фазного и нулевого токов. В идеале, если нет утечек тока, то эти значения будут равны. А если образовалась токовая утечка и разница этих токов превышает величину уставки дифференциального тока УЗО (рис.1 маркер 1), то устройство срабатывает, отключая линию на которой оно устанавлено. Стоит отметить, что устройство защитного отключения не защитит Ваш дом от короткого замыкания и перегрузки, поэтому в цепи перед ним обязательно должен стоять автоматический выключатель или вместо них ставится дифференциальный автомат, который объединяет функции УЗО и автомата в одном устройстве (выделение красным цветом рис.5). Установка диффавтоматов позволяет существенно сэкономить место в электрическом щите. Поскольку принцип действия (в том что касается защиты от утечек и поражения электрическим током) устройства защитного отключения и дифференциального автомата идентичен, то далее в тексте будем использовать только термин "УЗО".

Давайте рассмотрим на практике, как УЗО может спасти нас от поражения электрическим током. Допустим в электрической части стиральной машины повредилась изоляция и корпус оказался под напряжением. Если в электропроводке квартиры предусмотрено заземление, то между корпусом и "землей" возникнет ток утечки, сработает УЗО и отключит электричество. Но что произойдет, если заземления в доме нет? Допустим кто то из людей заходит в ванную комнату и случайно дотрагивается до стиральной машины. В момент прикосновения возникает ток утечки, УЗО срабатывает и отключает электричество. Срабатывание устройства защитного отключения происходит мгновенно (не более 30 мс) и человек практически не почувствует воздействие электрического тока (при правильно подобранном УЗО с минимальным током утечки). Ощутимым для человека принято считать токи от 1 мА, величину тока свыше 15 мА называют порогом неотпускающего тока, он вызывает непроизвольное сокращение мышц кисти руки и предплечья, сопровождающееся, болью, ток свыше 40 мА даже при кратковременном воздействии оказывает негативное влияние на здоровье человека, а при длительном воздействии может оказаться летальным, 100 мА и выше - ток опасный для жизни. В бытовых условиях для защиты человека используют УЗО с дифференциальным током 10 мА или 30 мА. Причем на отдельные участки электросети квартиры (ванная или детская комната) лучше выбрать устройство с током утечки 10 мА, а в качестве общего - 30 мА. УЗО с дифференциальным током 100 мА и выше обычно используются для противопожарной защиты.

Существует несколько вариантов подключения устройств защитного отключения:

1) Установка одного общего УЗО (рис.2). Установка непосредственно после вводного автомата или после электросчетчика (в схеме со счетчиком). Это самый недорогой вариант, позволяет обезопасить всю электросистему в целом, но минусом является то, что при возникновении тока утечки электричество будет отключаться полностью во всем доме/квартире.
2) Установка нескольких УЗО на отдельные группы (рис.3). Позволяет контролировать каждый участок электросети по отдельности. При срабатывании УЗО отключит электричество только на своем участке цепи, а не во всем доме, как в первом варианте. Более затратный вариант, т.к. используется несколько устройств защитного отключения (по одному на каждый защищаемый участок).

3) При трехфазном вводе может использоваться схема подключения с четырехполюсным УЗО (рис.4). Подключение по данной схеме принято использовать только для трехфазных потребителей нагрузки (электродвигатели и пр.), когда необходимо, чтобы все три фазы отключались одновременно.
4) В случае если ввод трехфазный и нагрузка распределена между однофазными потребителями, рекомендуется использовать двухполюсные УЗО на каждую фазу (рис.6) или на каждую отдельную линию (рис.5).

В схеме УЗО должно устанавливаться после автоматического выключателя, т.к. в нем не предусмотрена защита от короткого замыкания и перегрузки, при этом номинальный ток УЗО (рис.1 маркер 3) должен быть равным или выше номинального тока автомата. Прохождение через устройство защитного отключения тока выше номинального значения может привести к выходу его из строя. Так на схемах (рис.2 и рис.6) вводной автомат имеет ниже номинал по току, чем все установленные после него УЗО, а на схемах (рис.3 и рис.5) перед каждым УЗО стоит "свой" автоматический выключатель с более низкой уставкой по номинальному току. При подключении нужно обязательно соблюдать фазировку - обычно клеммы для нулевого провода отмечены на УЗО буквой "N" (рис.1 маркер 2), фазные клеммы, как правило, никак не помечаются. Соединение нулевых проводов между собой или с заземлением в схеме после УЗО не допускается, т.к. это приведет к ложным срабатываниям устройства. Перед вводом в работу рекомендуется проверить работоспособность устройства защитного отключения. Сделать это можно нажав кнопку "Тест" на корпусе (рис.1 маркер 4), если все в порядке, то после нажатия УЗО сработает и отключит электроэнергию.

Напоследок давайте поговорим о разновидностях УЗО с выбором которых Вы можете столкнуться в магазинах. Наибольшую популярность для применения в жилом секторе получили УЗО типа "АС", которые выступают в качестве защиты от поражения человека обычным переменным током (~220V), питающим большинство бытовых электроприборов. Менее распространены УЗО типа "А", способные защитить как от переменного тока, так и от пульсирующего постоянного тока и имеют более высокую цену в сравнении с типом "АС". Их использование в последнее время становится всё более востребованным. Это связано с тем, что современные бытовые приборы (стиральные машины, холодильники, микроволновые печи, кондиционеры, холодильники и пр.) часто оснащаются инверторными блоками, позволяющими более плавно регулировать работу прибора. В цепях таких устройств помимо переменного тока используется еще и пульсирующий постоянный ток, от поражения которым сможет защитить только УЗО типа "А".

Если Вы не хотите, чтобы при срабатывании УЗО отключалось всё электричество в доме (на объекте), а только тот участок электрической цепи, где есть утечки тока - целесообразно использовать комплексную систему защиты, состоящую из обычных и селективных устройств защитного отключения. Селективные УЗО обычно обозначаются символом "S" на передней панели и устанавливаются на вводе, в то время как обычные УЗО ставятся на каждый защищаемый участок электрической цепи. Селективное устройство защиты имеет большую выдержку времени срабатывания, чем у остальных устройств защитного отключения. Это позволяет при возникновении утечки тока на участке электрической цепи срабатывать только УЗО, защищающим данный участок. Селективное устройство защиты будет отрабатывать в том случае, если по какой то причине нижестоящее УЗО не сработало. Для обеспечения наилучшей селективности (избирательности срабатывания на определённом участке) вышестоящее УЗО должно иметь не менее чем в три раза большую выдержку времени срабатывания, чем нижестоящие УЗО.