Критерии выбора и правила подключения УЗО для водонагревателя

Монтаж бойлера, работающего на электричестве, в обязательном порядке следует производить с использованием средств защитного отключения электросети. Только наличие подобных устройств позволяет избежать поражения человека током и возгораний проводки.

Но моделей УЗО для водонагревателя с различными характеристиками существует немало. Выбирать прибор защиты нужно грамотно, не путая его с иными автоматами и выключателями.

Зачем водонагревателю необходимо УЗО

Электрический бойлер соединяет в себе воду и электроток, а при малейших неисправностях в водогрейном ТЭНе это прямой путь к возгоранию и электротравмам. Безопасности питания водонагревателя надо уделять особое внимание.

При правильной эксплуатации этот электроприбор полностью отрабатывает свой срок службы, но если при его монтаже допущены ошибки, то могут возникнуть проблемы, приводящие к ремонту.

Человек поражается не электрическим напряжением, а током – и чем выше он в амперах, тем больший вред наносится человеческому организму, находящемуся в контакте с поломавшимся водонагревателем

Главное предназначение УЗО – разрыв цепи питания электроустановки (ее защитное отключение от сети) при возникновении тока утечки. С одной стороны, этот защитный выключатель предотвращает поражение электротоком человека, а с другой, предупреждает перегрев жил проводов.

Если ТЭН или подходящий к нему кабель вдруг повредились, то конденсат снаружи и вода внутри бойлера превращаются в естественный токопроводящий элемент, и при соприкосновении с ними либо корпусом водонагревателя человека бьет током утечки. Как следствие – неприятные ощущения, аритмия сердца и возможный летальный исход. Все зависит от силы воздействующего электротока в амперах.

УЗО разрывает цепь в случае обрыва нулевого защитного провода, снижения уровня изоляции и малого значения тока замыкания – причем, в отличие от иных защитных автоматов, срабатывание происходит значительно быстрее (в пределах нескольких миллисекунд)

При появлении в контуре мощного тока утечки провода начинают работать на запредельных режимах. Но сечение жил просто не рассчитано на такие нагрузки. В результате провод начинает сильно нагреваться, прожигая изоляцию. А это неизбежно ведет к повышению риска возникновения в доме пожара. Таким образом, без УЗО подключать к электросети водонагреватель не рекомендуется.

Самыми распространенными ситуациями срабатывания УЗО являются:

• повреждение провода и замыкание оголенной жилы на корпус бойлера;
• повреждение слоя изоляции в трубчатом электронагревательном элементе;
• неправильный подбор параметров защитного устройства;
• неправильная схема подключения водонагревателя к электропитанию;
• неисправность самого прибора защиты от тока утечки.

Во всех этих случаях при отсутствии УЗО прикосновение человека к корпусу водонагревателя или нагретой в нем воде чревато серьезной травмой.

Отличие устройства защитного отключения

Надо четко разделять между собой УЗО (дифференциальный выключатель) и дифавтомат (дифференциальный автомат, автоматический выключатель дифференциального тока, АВДТ). У них несколько разное предназначение, они работают принципиально по-разному и внутреннее устройство у них также различается.

УЗО реагирует исключительно на ток утечки. Дифавтомат – это более сложный аппарат, частью которого является как раз устройство защитного отключения. Дифференциальный автомат срабатывает не только от описных выше токовых утечек, но и при коротких замыканиях и перегрузках в электрической сети. В АВДТ помимо УЗО дополнительно присутствует тепловой и электромагнитный расцепители, реагирующие на те самые сверхвысокие токи и КЗ.

Несмотря на большие возможности дифавтомата, устанавливать его в цепь с водонагревателем не нужно, в электрическом щитке уже стоит обычный автомат-выключатель, который совместно с УЗО будет выполнять те же самые функции. Дублировать защитные приборы не рекомендуется

Основным узлом УЗО является дифференциальный трансформатор с тремя обмотками (подводом, отводом и управлением). Проходящий через защитный прибор электроток возбуждает на них магнитные потоки с прямо противоположными полюсами. При отсутствии утечек, когда водонагреватель исправен, сумма токов равняется нулю.

Но при поломках ТЭНа или пробоях изоляции, если человек возьмется за оголенный провод (либо металлический корпус бойлера), то через его тело электроток начнет утекать в землю. В результате сумма токов из нулевой станет положительной. Тогда баланс в трансформаторе нарушается и действующая на внутреннее реле ЭДС моментально размыкает цепь, происходит срабатывание УЗО.

Виды дифференциальных выключателей

Устанавливаемые с водонагревателями и другими электроприборами УЗО подразделяются по характеру тока утечки, току рабочему, количеству фаз, а также наличию/отсутствию задержки и технологии срабатывания аппарата защиты.

Если водонагреватель мощный и трехфазный, то устройство защитного отключения для него следует подбирать также рассчитанное на три фазы (с четырьмя полюсами-клеммами), у обычного однофазного прибора всего по одному вводу и выводу

Все модели УЗО по типу тока утечки делятся на три вида:

1. «А» – рассчитаны на срабатывание от переменного и пульсирующего электротока.
2. «АС» – недорогие бытовые устройства, срабатывающие только от переменного тока.
3. «В» – промышленные варианты, запроектированные на работу в сетях с переменным, постоянным и выпрямленным электрическим током.

Если в маркировке УЗО на корпусе присутствует «S», то это прибор с выставляемой селективной задержкой срабатывания. Он разрывает цепь лишь через строго установленное время, а не сразу. Такие устройства используются в каскадных системах защиты с несколькими контурами. В быту их практически не применяют.

По принципу разрыва цепи УЗО бывают:

• электромеханическими;
• электронными.

Первые не нуждаются в отдельном внешнем питании и являются более надежными. Однако и стоят они дороже, нежели вторые. Но, несмотря на высокую цену, устанавливать рекомендуется именно электромеханические устройства.

У электронных аналогов при скачках напряжения снижается эффективность, в таких ситуациях у них увеличивается время срабатывания. Плюс при случайном повреждении нулевой жилы подобное УЗО просто перестанет без питания работать.

Как выбрать устройство защиты

Рабочий ток УЗО определяет максимально допустимую нагрузку в цепи, которая будет через него проходить. Он должен соответствовать мощности водонагревателя. Например, если бойлер потребляет до 2,3 кВт, то защитное устройство должно быть рассчитано на 10А. Для нагревателей в 5,5–7 кВт нужен прибор на 32А. Но для котлов в 7–8 кВт требуется УЗО на 40А.

Два главных параметра устройства защитного отключения – это номинальный ток «рабочий» (в амперах, «А») и «утечки» (в миллиамперах, «мА»). У бытовых моделей они напрямую связаны, но есть и специальные приборы, у которых эта корреляция отсутствует

Ток утечки указывается в мА (миллиамперах). Согласно электротехническим правилам, его расчет надо производить исходя из 0,4мА на каждый Ампер рабочего электротока. Плюс к этому еще добавляются по 10мкА на метр провода до водонагревателя. Не зря УЗО рекомендуют ставить непосредственно рядом с бойлером, чтобы исключить в расчетах влияние второго параметра.

Рассматриваемое защитное устройство по форме и размерам бывает под монтаж на DIN-рейку в щите и в виде блока с вилкой в обычную розетку. В продаже есть модели водонагревателей, которые изначально идут с встроенными в кабель УЗО. Все параметры таких защитных приборов уже заранее рассчитаны под конкретный бойлер, их надо лишь включить в розетку.

Если навыков монтажа электропроводов нет, то можно воспользоваться УЗО в виде переходника в розетку – с подключением водонагревателя проблем точно не будет, необходимо только правильно подобрать параметры защитного блока

Еще один момент выбора УЗО – это наличие у практически каждого электроприбора естественных утечек по току. Если они есть, то указываются в техническом паспорте водонагревателя. Номинальные параметры устройства защиты должны превышать эти паспортные данные минимум в три раза, иначе будут постоянно возникать ложные срабатывания.

Среди лучших производителей дифференциальных выключателей числятся:

• шведско-швейцарская «ABB»;
• французские «Legrand» и «Schneider Electric»;
• немецкие «Siemens» и «AEG»;
• российские «КЭАЗ», «IEK» и «DEKraft».

У европейских производителей цены несколько выше. При этом изделия российских компаний часто им ничуть не уступают в качестве.

Схемы подключения к электробойлерам

Для водонагревателя устройство защиты от утечки тока можно установить непосредственно в квартирном (коттеджном) электрощите либо прямо на стене у нагревательного прибора. Принцип последовательности подключения в обоих случаях одинаков – бойлер, УЗО, автомат линии, счетчик и общий автомат. При этом УЗО и автомат конкретной линии с розеткой для нагревателя воды можно поменять местами, обе схемы верны.

Классический вариант подключения УЗО для бойлера – это установка его на выделенной специально для нагревательного котла линии после автомата

Бытовой водонагреватель следует подключать на отдельную ветку от электрического щитка. Причем в идеале на ней не должно быть розеток и иных электроприборов. Бойлер является достаточно опасным аппаратом. Лучше всего, если защитное устройство работать будет только на него. Это и повысит безопасность эксплуатации нагревателя, и упростит выявление проблемных участков во всей проводке по дому.

Если УЗО установить рядом с водонагревателем, то провод от защитного прибора до автомата в щитке окажется без «присмотра». При повреждении на нем изоляции бойлерное устройство защиты просто не сработает. Оно даже не заметит утекающий электрический ток.

Однако бойлеры часто монтируют в ванных комнатах, где высокая влажность. Хорошо еще, если в электрощите стоит дополнительное общее УЗО на весь дом, хоть оно выключит сеть. Иначе подобный пробой неизбежно приведет к поражению током человека, решившего принять душ.

Возможные ошибки монтажа

Чтобы УЗО работало корректно, в защищаемой цепи недопустимы контакты между «рабочим нулем» и «землей». Для каждого из этих проводов должна применяться своя шина. При этом в подключении устройства защиты «заземление» вообще никак не присутствует. Этот проводник к нему нигде не подсоединяется.

Провод питания от электрического щита подсоединяется к верхним клеммам УЗО, от нижних линия идет на водонагреватель – наоборот подводить жилы нельзя

Рабочий ток УЗО подбирается одинаковым либо с небольшим превышением рабочего тока автомата в цепи. Только так автоматический выключатель сможет оградить само защитное устройство от перегрузок.

Частая ошибка малоопытных электриков – это установка розеток и УЗО непосредственно под водонагревателем. Так делать категорически не рекомендуется. Протечки из водогрейного титана полностью исключить нельзя, а при такой схеме размещения розеток и иных электроприборов с оголенными проводами под потенциальным «водопадом» до трагедии не так и далеко.

Нельзя водонагреватель подключать только через УЗО или один автомат. Эти устройства дополняют, но никак не дублируют друг друга. Они защищают бойлер от принципиально разных проблемных ситуаций в электрической сети.

Если УЗО выбрать слишком чувствительное (с низким током утечки), то оно будет излишне часто срабатывать на блокировку цепи. Водонагреватель постоянно будет отключаться. В итоге вода нормально не нагреется и бойлер от непрерывных включений/отключений может выйти из строя.

После завершения электромонтажа необходимо проверить работоспособность УЗО. Для этого у большинства водонагревателей есть функция «ТЕСТ», которая имитирует утечку тока. Если все подсоединено правильно и защита работает, то произойдет срабатывание последней с обесточиванием бойлера. В противном случае надо смотреть, где и что работает не так, как положено. При этом подобные проверки рекомендуется проводить раз в месяц и впоследствии.

Выводы и полезное видео по теме

Нюансов в монтаже устройства защитного отключения немного, но они есть. Чтобы вам проще было разобраться в этих вопросах и правильно выбрать сам прибор, мы сделали подборку соответствующих видеоматериалов. В них в подробностях рассказано о принципах работы и схемах подключения УЗО в сеть с водонагревателем.

Подключение защитных устройств в сетях без заземления:

Что такое УЗО, зачем оно нужно в быту (на примере подключения стиральной машины):

Подключать водонагреватель к сети без УЗО не рекомендуется. Только защитное устройство, отслеживающее утечки тока, способно уберечь пользующихся бойлером людей. Сложностей в монтаже такого прибора нет, включить в цепь питания его можно самостоятельно, подобрав параметры по электротоку. Потраченные на покупку аппарата защиты деньги того стоят.