В современной квартире несколько сотен устройств, работающих от сети электрического тока напряжением 220 В и любая утечка является нежелательным явлением. Чтобы защитить человека от поражения током от корпусов приборов с нарушенной изоляцией требуется подключение УЗО (устройство защитного отключения). Сделать это нетрудно, но надо знать некоторые важные нюансы.
Цель установки и задачи УЗО
Задача этого устройства — своевременно выявить нештатные утечки тока и отключить электрическую сеть в квартире, на даче или ином помещении. В значительной части жилых помещений заземление отсутствует, но присутствуют водопроводные и отопительные системы, которые соединены с землёй. Любой пробой на корпус бытовой техники представляет опасность для жизни и здоровья человека.
Там, где есть заземление, прикосновение к корпусу бытового устройства, находящегося под напряжением, теоретически не грозит поражением током.
дь сопротивление заземления гораздо ниже, чем сопротивление человеческого тела. А значит, при пробое на корпус, основной ток пойдёт через заземление. Однако, во-первых, во влажных помещениях сопротивление тела ниже чем в сухих и прикосновение к корпусу неисправного электроприбора всё же опасно. Во-вторых, ток пробоя вызывает нагревание и может привести к пожару. Поэтому установка УЗО желательна и в тех помещениях, которые в соответствии с современными требованиями, оборудованы заземляющими устройствами.
Принцип работы, функции
Для определения есть ли на подведомственной прибору территории так называемые токи утечки, сравниваются величины тока входящего в помещение и возвращающегося из него.
Основными элементами, из которых состоит это устройство, являются дифференциальный трансформатор с двумя первичными обмотками (фазовой и нулевой) и отключающий механизм, срабатывающий при появлении тока во вторичной обмотке.
В норме электроэнергия движется от ввода 1 через фазовую обмотку дифференциального трансформатора на нагрузку Rн (например, стиральную машину). Затем ток возвращается по проводу N через нулевую обмотку трансформатора. При этом сила тока одинакова и в фазовом и в нулевом проводе, а поскольку движутся они в разных направлениях, то просто уничтожают друг друга в трансформаторе и суммарно создаваемый ими магнитный поток равен нулю. В таком режиме во вторичной обмотке ток не возникает и отключающее устройство не срабатывает.
Так будет происходить и в том случае, если корпус машины окажется под напряжением. Но если корпуса коснётся человек и часть тока начнёт утекать через его тело, то за счёт утечки, ток в нулевом проводе станет меньше, чем в фазовом. Баланс нарушится, во вторичной обмотке возникнет электроэнергия, которая заставит сработать устройство отключения.
Поскольку от надёжности УЗО зависят человеческие жизни, аппарат оснащён специальным контуром для тестирования. При включении кнопки Т имитируется утечка тока через нагрузку Rt. Если прибор исправен, то происходит отключение электроэнергии. Такое тестирование, согласно требованиям безопасности, должно проводиться каждый месяц.
Виды устройств защитного отключения
Описанный выше принцип действия называется электромеханическим и не требует сложных электронных компонентов. При этом электромеханические УЗО достаточно надёжны. В частности, они срабатывают даже в случае обрыва «нуля» во входной цепи.
Также на рынке существуют различные виды УЗО, которые классифицируются по ряду параметров:
- принцип их действия;
- допустимая сила тока;
- напряжение работы;
- количество полюсов;
- работа дифференциального механизма;
- возможности регулировки.
По чувствительности приборы можно разделить на:
- 10 мА — УЗО, предназначенные для влажных помещений;
- 30 мА — для жилых, подсобных и других помещений с нормальной влажностью воздуха;
- 100-300 мА и более — предназначены для использования на больших участках.
Электронные устройства
За отключение электроэнергии в электронных УЗО отвечает так называемый логический блок, который требует автономного блока питания.
При этом в электронных УЗО первого поколения была выявлена серьёзная проблема. В случае если на входе отключён нулевой провод, питание на логический блок не подаётся и устройство не срабатывает. Поскольку фазовый провод подключён, опасность поражения людей через корпуса бытовой техники сохраняется.
Комбинированные защитные устройства
Изготовители учли этот опыт и сегодня начали выпускать электронные защитные устройства второго поколения, так называемые УЗО-Д. Они имеют встроенную защиту от токов короткого замыкания или сверхтоков. Могут отключать отдельный участок сети в случае перегрузки или короткого замыкания, а не всю сеть целиком. Также здесь можно установить определённую задержку времени перед отключением, предусмотреть режим повторного включения после сработки либо, наоборот, запрет повторного включения.
Фотогалерея «Виды УЗО по исполнению»
Наконец, УЗО могут быть и различными по исполнению, они представлены на фото ниже. Наряду с традиционными «коробочками» получили распространение защитные розетки и вилки.
Правила безопасной эксплуатации электрики
УЗО не универсальное средство защиты. В частности, оно не отключается, если через него проходит ток, по силе превышающий установленный норматив. Для того чтобы в этом случае электрические устройства не вышли из строя, необходимо монтировать совместно с УЗО и другие защитные устройства — автоматические выключатели (автоматы). Как правило, на каждую комнату квартиры (а в ряде случаев и на отдельные приборы — например, электропечь), ставится свой автомат.
Специалисты рекомендуют ставить одно УЗО на несколько автоматов. Дело в том, что минимальный номинальный ток УЗО сегодня 16 А. Есть модификации, рассчитанные на 60 и 80 А. То есть несколько автоматов вполне могут обслуживаться одним устройством защитного отключения.
Номинальный ток УЗО на 30% должен превышать сумму токов отключения автоматов. При превышении допустимой силы тока «всего» на 30 процентов, автомат «отрубит» электроэнергию только через час, так как при таком превышении быстродействующий магнитный механизм отключения не срабатывает. Остаётся только тепловой расцепитель, которому нужен час, чтобы «понять», что к чему. Поэтому при расчёте номинальной силы тока для УЗО надо учитывать эту особенность автоматов — иначе устройство сгорит.
Примеры ошибок при подключении
Ошибки при монтаже УЗО могут свести на нет все его полезные функции. Наиболее распространёнными ошибками являются:
- соединение нейтрали и заземления после УЗО;
- неполнофазное подключение;
- соединение нулевого и заземляющего проводника в розетке;
- подключение двух УЗО с объединением нулей;
- неправильное подключение нулевых проводов (подключение нескольких УЗО);
- неправильное подключение фазы и нуля (фаза и ноль с разных УЗО);
- несоблюдение полярности подключения;
- неправильное подключение трехфазного УЗО.
Остановимся более подробно на каждой из этих ошибок.
Соединение нейтрали и заземления после УЗО
Заземлять нулевой провод категорически нельзя. Такое соединение аналогично ситуации пробоя цепи, когда ток с корпуса электроприбора утекает в землю. Естественно, при этом устройство защитного отключения постоянно начнёт срабатывать и обесточивать объект. После таких ложных сработок необходимо будет полностью проверить цепь и исключить ситуацию действительного пробоя.
Неполнофазное подключение
Если нулевой провод будет сначала подключён к нагрузке, а затем к УЗО, то токи фазового и нулевого провода окажутся разными и случится неоправданное срабатывание механизма.
Соединение нулевого и заземляющего проводника в розетке
Если в розетке, защищённой УЗО соединены нулевой проводник (N) и заземление (PE), то при включении в розетку какого-либо электроприбора может произойти ложная сработка и отключение сети. То же самое может произойти и в случае включения нагрузки в той же системе, но вне зоны обслуживания УЗО. В таком случае дифференциальный ток может идти по перемычке, соединяющей N и PE в розетке.
Подключение двух УЗО с объединением нулей
Если в зоне защиты нули устройств, защищённых одним УЗО, соединены с нулями устройств, обслуживаемых другим УЗО, то сработка в одной из групп, приведёт к отключению и другой группы, хотя в ней отсутствуют нештатные ситуации. Соответственно поиск места пробоя займёт значительно больше времени.
Неправильное подключение нулевых проводов (подключение нескольких УЗО)
Нуль одного УЗО идёт на группу, защищаемую другим УЗО, а нуль второго — на первую группу. Таким образом, фазовый провод каждого защитного устройства соединён со своей группой, а нулевой — с соседней. Поэтому при пробое в одной из групп отключаются сразу оба УЗО. Установить неправильное соединение, тестируя приборы невозможно: тестовые процедуры проходят нормально.
Неправильное подключение фазы и нуля (фаза и ноль с разных УЗО)
В этом случае фаза идёт через одно защитное устройство, а нуль — через другое. Как минимум такое подключение является избыточным — ведь на одну группу устройств приходится два УЗО. Кроме того, в результате такого подключения могут сработать два УЗО, а может и только одно. Если сработка не произойдёт на «фазовом» УЗО, то человек не будет защищён от пробоя.
Несоблюдение полярности подключения
Если подключить фазу сверху, а нуль снизу, то магнитные потоки, которые возникают в дифференциальном трансформаторе, не будут уничтожать друг друга. В результате произойдёт мгновенная сработка и УЗО отключит сеть.
Неправильное подключение трехфазного УЗО
Ошибки в использовании четырёхполюсных УЗО в трёхфазной цепи в основном связаны с тем, что на клеммы устройства заводятся одноимённые фазы. При этом, если потребители энергии являются однофазными, то никаких проблем это не создаёт. Но там, где работают трёхфазные устройства с напряжением 380 вольт, такая ошибка недопустима.
На видео рассказывается об ошибках подключения УЗО. Снято каналом EKF.
Установка и методы подключения своими руками
Зная принципы работы этого устройства и имея небольшие навыки электромонтажа, подключить УЗО можно за несколько минут. Главное — сделать это правильно, избежав распространённых ошибок, которые по невнимательности допускают даже электрики со стажем.
Необходимо также правильно подобрать по параметрам УЗО и автомат прежде чем их соединить (или автоматы, если предполагается установка одного защитного устройства на несколько автоматических выключателей).
Помочь в установке прибора защиты поможет схема щитка, например, та, что приводится ниже.
Правильное подключение УЗО не зависит от того, в какой последовательности установлены автоматы — до или после аппарата защитного отключения. Но существуют различные варианты схем электрощита, поэтому прежде чем начать монтаж, следует ознакомиться с несколькими из них.
Подключение двухполюсного УЗО к однофазной сети
Устройство может быть установлено после общего автомата ввода и счётчика электроэнергии. В этом случае выводы фазового и нулевого провода со счётчика подаются на входные клеммы УЗО. Особенности присоединения не меняются в зависимости от того, является ли проводка новой с заземлением либо старой, без заземления. Наличие провода PE и возможности подключения приборов к заземлению отражается только на способе сработки УЗО.
Подключение четырехполюсного УЗО к трехфазной сети с применением нейтрали
Принципиально схема не отличается от подключения защитного устройства к однофазной сети. Разница лишь в том, что вместо одной фазы подключаются три. Схема этой конфигурации выглядит так.
УЗО в трёхфазных сетях рассчитаны на большие токи и используются для противопожарного отключения. Для защиты людей от поражения электротоком рекомендуется на выходе каждой фазы устанавливать дополнительные однофазные устройства УЗО, предназначенные для токов 10–30 мА.
Подключение четырехполюсного УЗО к трехфазной сети без использования нейтрали
В ряде случаев подключается к трёхфазным потребителям без использования нейтрали. В этом случае нулевой провод подводится к входной клемме. Защита УЗО выполняется с помощью вводного автомата, через который проходят все три фазы. Далее фазовые провода соединяются с соответствующими полюсами устройства защиты, а затем подключаются, например, к асинхронному электродвигателю, обмотки которого включены по схемам «звезда» или «треугольник». Корпус двигателя заземляется. При пробое любой обмотки на корпус, возникает дифференцированный ток и устройство отключения срабатывает без касания человеком корпуса двигателя.
Подключение в квартире и в частном доме
Подключать устройство защиты в квартире, коттедже или на даче рекомендуется по одной из наиболее распространённых схем:
- TN-C. Это установка УЗО в сети с фазовым и нулевым проводами без заземления.
- TN-C-S. Предполагает наряду с фазой и нулём, ещё и заземляющий PE-проводник.
УЗО в квартире
Подключение УЗО в квартирах производится только по однофазной схеме:
- вводной автомат;
- электросчетчик;
- УЗО 30 мА;
- проводка электросети по квартире.
Для «прожорливых» домашних устройств, вроде электроплитки или стиральной машины, рекомендуется устанавливать дополнительные индивидуальные УЗО.
УЗО в домах на земле
Особое внимание должно уделяться защите в частном доме и на даче.
Схема подключения следующая:
- вводной автомат;
- электросчетчик;
- УЗО от 100 до 300 мА, выбор осуществляется в зависимости от количества потребляемого тока всей бытовой техники;
- УЗО для индивидуального потребления тока. Как правило, используется от 10 до 30 мА.
Дело в том, что, как правило, дома на земле обладают высокой степенью энергетической автономности и потребляют больше электроэнергии, чем квартиры в многоэтажках. В связи с этим часто используются трехфазные сети. Кроме того, в частных домах и на дачах крайне желательно использования заземляющей системы TT совместно с автоматами и устройствами защитного отключения. Это вызвано тем, что в таких строениях часто используется дерево — пожароопасный материал, и металл — хороший проводник.
razvodka.com
Важные нюансы в работе устройства
Для любой сети важно подбирать соответствующее УЗО. Специалисты советуют проводить подключение УЗО без заземления или с ним в квартире или в частном доме поблизости со счетчиком электроэнергии.
То есть, чем ближе устройство к источнику электричества, тем лучше. УЗО необходимо подключать вместе с выключателем автоматического действия.
Самый оптимальный вариант: подключение устройства и пары автоматов.
Для подсоединения автомата можно использовать такие способы:
- Подсоединение ко всей цепи УЗО. Но тут видны минусы, позже грозящие перерасти в серьезные ошибки: в случае поломки вы не сможете сразу понять, на каком участке произошло замыкание; если устройство сработает, то это чревато выключением электричества во всей сети в доме или в квартире;
- Во втором случае подключение автомата происходит на любую отдельную сеть. Если устройство сработает, то ток отключится только на определенном участке сети в квартире. Остальные части схемы работают как и прежде. Такой способ можно назвать более затратным (подключение выйдет вполовину дороже). Однако все плюсы тут на лицо.
Последний вариант позволяет одновременно обеспечить охрану однофазной и трехфазной деятельности устройств в квартире. В такой сети совмещают нулевую шину и «земляную».
Счет следует подключить между устройством и выключателем автоматического действия. Принцип работы и подключения трехфазного устройства мало чем отличается от однофазной системы.
Разница только в количестве фаз (наличии однофазной или трехфазной системы).
Подключаем УЗО грамотно
Принцип работы при подключении довольно прост как для работы с однофазной, так и при работе с трехфазной системой.
Основное правило тут в том, чтобы подключить предохранитель, который защитит как УЗО, так и сам счетчик.
Правильным будет установить также автоматический выключатель, который выключит систему, если ток превысит нормальную отметку. Ток при отключении должен быть не больше, чем рабочий ток УЗО.
Так можно достигнуть максимальной защиты.
Обратите внимание, что при подключении лучше использовать нейтральный провод и позаботиться о том, чтобы он был подключен к УЗО.
Чаще всего на самом устройстве есть специальная клемма с обозначением, она может находиться сверху или снизу корпуса.
Принцип этого этапа работы заключается в том, что в случае ошибки и подключении не в ту клемму устройство может сгореть.
Тут нужно придерживаться полюсного принципа: нейтральный провод подключаем к «земле», а не к проводу с напряжением.
УЗО подключают там, где чаще всего могут быть повреждения от электрического тока. Распространенные варианты – это кухня и ванная комната.
Здесь не только повышенная влажность, но и насыщенность площади электрическими приборами.
Подключение без заземления: возможно ли?
В первую очередь стоит понимать, что устройство продается без автомата, который бы предохранял выключатель от перегрузок.
Поэтому важно обеспечить на этапе подключения еще и подсоединение автоматов, которые срабатывают при перегрузке сети. Как было сказано выше, подключение по всей сети было бы ошибкой.
Поэтому устанавливают УЗО в электроцепях ванной, кухни, подвалов и гаражей. При этом считается, что подключение УЗО без заземления ничуть не влияет на работу предохраняющих автоматов.
Принцип работы тут такой, что защитные свойства никак не снижаются. В современном доме мы можем найти систему или с трехфазной проводкой, или с пятифазной.
Однако не в каждой квартире есть такие условия — куда чаще используется проводка, где нулевой и защитный проводники объединены в один проводник.
То есть в такой системе нет заземляющего элемента.
Поэтому если автомата нет, и вы хотите подключить УЗО, то используйте трехпроводной кабель. Однако третий кабель не подключаем ни к щитку, ни к розеткам.
Нужно изолировать его сверху или снизу, а в идеале – оставить в таком виде до полной замены проводки на более современную. Третий защитный провод также нельзя подключать к нулю в щитке.
Как выбрать УЗО?
Принцип работы УЗО с разными характеристиками и конструкциями отличается друг от друга.
Перед подключением сверху или снизу необходимо понимать, какие бывают УЗО, знать основные признаки, на которые вы будете опираться при выборе.
В первую очередь устройство различают по наличию полюсного элемента. Разобраться в выборе полюсного УЗО довольно просто.
Видео:
Если у вас в доме напряжение 220 вольт, то выбирайте конструкцию полюсного типа с двумя полюсами. Если 380 вольт – то правильным будет выбор четырехполюсного автомата.
Плюс 4-полюсного автомата в том, что его легко можно использовать и при напряжении в 220 вольт, просто применяя не все полюса.
Еще одна важнейшая характеристика при подключении УЗО – ток утечки. На него также не лишним будет обратить внимание.
Так, можно найти устройство автомата, которое будет защищать от поражения током сверху или снизу. Есть разновидности автоматов, которые одновременно защищают от тока и возгорания.
Самые устойчивые к огню – отдельные УЗО противопожарного трехфазного типа. Вопрос обычно стоит в цене, однако не совершайте очевидные ошибки – чрезмерная экономия к добру не приведет.
Не обойтись и без оценки мощности УЗО. Устройство должно успешно выдерживать нагрузку от потребителя.
Классификация автоматов выглядит так: маломощные (средний ток здесь не превышает 10 А), среднемощные (ток до 32 А), а также мощные (нагрузка выше 40 А).
Помните, что чем мощнее УЗО Вы подключаете, тем выше должен быть ток утечки.
Безопасность использования всей проводки зависит от скорости срабатывания УЗО. Самым быстрым считается устройство селективного автомата – среди них есть два класса S и G.
Второй вариант относят к быстродействующим.
На принцип работы влияет и техническая сборка автомата. Устройства разделяют на электронные и электромеханические.
Отличие между ними в строении автомата: так, электромеханические не нужно подсоединять к сети. В случае, если пропадет одна фаза или ноль, то работа будет продолжаться.
Электронные пускатели не работают без постоянного питания, пропадает фаза – прекращается нормальное функционирование.
Видео:
С током утечки связан еще один показатель – его тип. При подключении УЗО ток может быть постоянным или переменным. В бытовой сети ток, как правило, переменный.
Обращайте внимание на маркировку: АС – переменный ток, А – действует на оба типа тока.
Последовательность подключения устройства
При подключении важно помнить, что через устройство должны идти и фазовая составляющая, и ноль цепи, на которую ставится защита. УЗО оснащены выходными и входными контактами.
Каждая клемма имеет свою маркировку, так что разобраться, что куда идет, довольно просто.
Чаще всего сверху мы можем найти входные контакты, а снизу – выходные.
То есть сверху нужно подключить провода, дающие ток, а снизу – кабеля, которые пойдут к приборам. Подключая контакты сверху, следите за силой нажима.
Все устройства как сверху, так и снизу должны прилегать плотно, иначе не избежать нагрева. Условно все схемы подключения делятся на два типа: с одним уровнем и многоуровневые.
Первый тип подходит для отдельных систем или защиты всей проводки сразу. Устройство автомата дает защиту только от электрического тока в квартире или доме.
Обычный пример: защита напряжения при работе стиральной машинки в ванной.
Только не забывайте, что с таким УЗО нужно еще организовать правильное подключение автоматического выключателя, который будет спасать цепь от замыкания.
Когда Вы подключаете УЗО для всех потребителей, то ставьте устройство рядом со счетчиком.
При многоуровневой защите придется проводить точные расчеты на каждое устройство, которое работает в сети.
При обнаружении ошибки — система будет выключаться. УЗО нижнего уровня должны работать согласовано с главным защитным автоматом.
Другими словами, подключение стоит проводить так, чтобы в случае перегорания одного из УЗО, все остальные автоматы остались рабочими. Это правило действует и для главного автомата.
Если он включен, то УЗО как сверху, так и снизу должны функционировать без проблем. Считается, что подключение такой сложной системы лучше доверить профессионалам.
Возможно, цена вам покажется высокой, однако такой ход будет куда безопасней для всей семьи и бытовых приборов.
Не стоит забывать, что самые опасные цепи защищаются отдельными УЗО. Для розеток контакты должны кратчайшим путем выводиться на входную нулевую клемму.
Допускается также и каскадное подключение устройств, если верхние УЗО является менее чувствительными, чем оконечные.
Видео:
Важный нюанс: если у Вас сработал УЗО и электричество отключилось, нельзя просто снова включать устройства. Сначала необходимо найти проблему, а уже после делать подключение.
В противном случае, некоторые или даже все Ваши приборы сгорят.
При защитном выключении все выключатели переводятся в положение «Выключено», из розеток вынимаются вилки, вся техника по дому выключается.
Если после этого при запуске УЗО включилось, то виноват какой-то отдельный прибор. Если нет, то проблема может быть не только в квартире, а и во всем подъезде.
Ошибки при подключении УЗО встречаются частенько, и тут своими силами не обойтись – лучше вызвать компетентного мастера.
stoydiz.ru
Факторы, влияющие на правильное подключение УЗО
- Понимание принципа работы. От этого зависит способ подключения для определенных условий работы.
- Для конкретной сети следует правильно выбирать УЗО.
- УЗО отключает сеть при аварийной ситуации, когда ток утечки достигает заданного предельного значения.
Подключение УЗО и автомата: схема без заземления
Для домашней электросети подбираются определенные приборы защиты и способы их подключения. Схема подключения УЗО без заземления предполагает установку аппаратов на отдельных линиях или общего на всю проводку, после главного автоматического выключателя и счетчика. Предпочтительно, когда устройство располагается как можно ближе к источнику электроэнергии.
Обычно на входе устанавливается УЗО с большим номиналом (не менее 100 мА). Оно применяется преимущественно как противопожарное средство. После него должны быть установлены УЗО на отдельные линии с током отсечки не более 30 мА. Они обеспечивают защиту человека. При их срабатывании можно легко обнаружить, на каком участке произошла утечка тока. Остальные участки будут работать в обычном режиме. Несмотря на затратный способ подключения, все положительные факторы налицо.
Для простой проводки с небольшим количеством разветвлений можно устанавливать на входе УЗО на 30 мА, выполняющее функции защиты человека и как противопожарное.
Защитные устройства подключаются преимущественно в местах, представляющих наибольшую опасность. Их устанавливают для кухни, где больше всего электрических приборов, а также для ванной комнаты и других помещений с повышенной влажностью.
Важно! Схема подключения УЗО без заземления требует установки вместе с каждым аппаратом автоматического выключателя, поскольку аппараты не защищают от короткого замыкания и увеличения тока выше нормы. Выключатель приобретается отдельно, но можно купить дифференциальный автомат, совмещающий функции обоих приборов.
Не допускается подключение проводов не в те клеммы прибора. При ошибке он может выйти из строя.
Схема подключения однофазного УЗО без заземления допускает установку вместо него трехфазного прибора, но в этом случае используется только одна фаза.
Как работает УЗО при отсутствии заземления
Когда повреждается изоляция проводов или ослабевают крепления токоведущих контактов приборов, возникают утечки токов, приводящие к нагреву проводки или искрению, в результате чего создается опасность возгорания. При случайном касании человеком оголенного фазного провода, он может получить удар током, прохождение которого через тело в землю создает опасность для жизни.
Схема подключения УЗО без заземления в квартире или в доме предусматривает непрерывное измерение тока на входах и выходах защитных приборов. Когда разница между ними превышает заданный предел, производится разрыв электрической цепи. Обычно на защищаемом объекте делается заземление. Но его может и не быть.
В старых домах советской постройки применяются УЗО в схемах, где отсутствует защитный проводник РЕ (заземление). От основной трехфазной домовой сети к квартирной проводке подключается фазный провод и нулевой, который совмещен с защитным проводником и обозначается PEN. В трехфазной квартирной сети имеются 3 фазы и PEN-проводник.
Система с объединением функций рабочего N и защитного PE проводников, называется TN-C. От городской воздушной линии в дом вводится кабель с 4 проводами (3 фазы и нейтраль). На каждую квартиру поступает однофазное питание с межэтажного щита. Нулевой провод совмещает функции защитного и рабочего проводника.
Схема подключения УЗО в однофазной сети без заземления отличается тем, что при пробое и попадании фазы на корпус защита не сработает. В связи с отсутствием заземления, ток отсечки протекать не будет, но на приборе появится потенциал, опасный для жизни.
При прикосновении к электропроводным частям корпуса электроприбора для прохождения тока создается электрическая цепь в землю через тело.
При токе утечки ниже порогового значения прибор не сработает, ток будет безопасным для жизни. При превышении предела УЗО быстро отключит линию от прикосновения к корпусу. При наличии на нем заземления отключение цепи может произойти до прикосновения человека к корпусу, как только произойдет пробой изоляции.
Особенности подключения дифференциальной защиты в трехфазных сетях
В соответствии с ПУЭ, установка УЗО в трехфазных сетях системы TN-C запрещена. Если электроприемник требуется защитить, заземляющий РЕ-проводник следует подключить к PEN-проводнику перед УЗО. Тогда система TN-C преобразуется в систему TN-C-S.
В любом случае УЗО нужно подключать для повышения электробезопасности, но делать это надо по правилам.
Выбор УЗО
Дифференциальный автомат выбирается с мощностью на одну ступень выше, чем у подключенного с ним в одну линию автоматического выключателя. Последний рассчитан на работу с перегрузкой в течение нескольких секунд или минут. УЗО одинаковой с ним мощности на подобные нагрузки не рассчитано и может выйти из строя. Маломощные аппараты применяются при токе не более 10 А, а мощные — выше 40 А.
При напряжении в квартире 220 В выбирается двухполюсный аппарат, если 380 В — четырехполюсный.
Важной характеристикой УЗО является ток утечки. От его величины зависит, применять аппарат как противопожарный или для защиты от поражения током.
Устройства имеют разные скорости срабатывания. Если нужен быстродействующий аппарат, выбирается селективный. Здесь есть 2 класса — S и G, где у последнего самая высокая скорость.
Строение автомата может быть электромеханическим или электронным. Для первого не требуется дополнительное питание.
По маркировке можно различить тип тока утечки: АС — переменный, А — любой.
Ошибки при установке и эксплуатации УЗО
- Не допускается соединение выходного нулевого провода УЗО с открытым участком электроустановки или распределительного щита.
- Нулевой и фазный провода обязательно должны подключаться через защитное устройство. Если нейтраль минует УЗО, оно работать будет, но при этом могут происходить ложные срабатывания.
- Если подключать в розетке ноль и заземление к одной клемме, УЗО будет постоянно срабатывать при подключении нагрузки.
- Не допускается установка перемычки между нулевыми проводами нескольких групп потребителей, если к ним подключены отдельные защитные устройства.
- Фазы подключаются к клеммам, обозначенным «L», а ноль — к «N».
- Не допускается включение устройства сразу после срабатывания. Сначала нужно найти и устранить проблему, а затем производить подключение.
Подключение УЗО без заземления в квартире
Пробой изоляции при отсутствии заземления приводит к появлению на корпусе прибора потенциала, представляющего опасность для человека. Утечка здесь произойдет только после прикосновения. При этом весь ток утечки пройдет через тело, пока не достигнет порогового значения и защитный аппарат не отключит цепь.
Подключение УЗО к розеткам
При наличии системы TN-C корпус прибора иногда подключают к нулевому проводу. Схема подключения УЗО без заземления для розеток предусматривает подключение нейтрали к боковой клемме 3. Тогда при пробое провода ток с корпуса прибора пойдет через нее. Подсоединение следует делать на входе в квартиру.
Это является нарушением правил, поскольку возрастает вероятность поражения током. При попадании напряжения на нейтраль во внешней сети оно окажется на корпусах заземленных подобным образом электроприборов. Еще одним недостатком данного способа является частое срабатывание защитного автомата при подключении нагрузок.
Данное подключение нельзя делать самостоятельно. Если все делать по стандарту, необходимо заказать проект изменения системы электроснабжения в соответствии с требованиями ПУЭ. Про сути это должно быть изменение системы на TN-C-S следующим образом:
- переход внутри квартиры от двухпроводной к трехпроводной сети;
- переход от внутридомовой четырехпроводной сети к пятипроводной;
- разделение PEN проводника в электроустановке.
Особенности электропроводки для подключения УЗО
Когда производится подключение УЗО в однофазной сети без заземления, разводка делается трехпроводным кабелем, но третий проводник к нулевым клеммам розеток и корпусам приборов не подключается, пока система не будет модернизирована под TN-C-S или TN-S. При подключенном проводе РЕ все токопроводящие корпуса приборов окажутся под напряжением, если фаза попадет на один из них, а заземление будет отсутствовать. Кроме того, суммируются емкостные и статические токи электроприборов, создавая опасность поражения человека.
Не имея опыта монтажа проводки и электрооборудования, проще всего приобрести переходник с УЗО на 30 мА и использовать его при подключении к розеткам электроприборов. Данный способ подключения значительно повышает электробезопасность.
Для электроприборов и розеток в ванной комнате и других помещениях с повышенной влажностью необходимо установить УЗО на 10 мА.
Схема подключения УЗО в однофазной сети без заземления в частном доме
Домашняя сеть может быть такой же, как в квартире, но здесь у хозяина больше возможностей.
Проще всего установить на входе одно общее или несколько УЗО на основных линиях домашней сети. Для сложной сети подключается несколько уровней защитных устройств.
Вводное УЗО на 300 мА защищает всю проводку от пожара. Кроме того, оно может сработать по суммарному току утечки от всех линий, даже если на них утечки в пределах нормы.
Универсальные УЗО на срабатывание при 30 мА устанавливаются следом за противопожарным, а следующими линиями должны быть ванная и детская комната с Iу = 10 мА.
Как подключать заземление в частном доме
Можно сделать заземляющий контур и переоборудовать сеть в TN-C-S. Не рекомендуется самостоятельно подключать повторное заземление к нейтральному проводу. При попадании напряжения на нейтраль от внешней сети это заземление может стать единственным для всех соседних домов. При некачественном исполнении оно может отгореть и вызвать пожар. Целесообразно делать повторное заземление в месте отвода от воздушной линии, что сводит к минимуму вероятность пожара в доме.
Подключение УЗО на даче
На даче схема проводки простая, а нагрузки — небольшие. Здесь подойдет схема подключения УЗО в однофазной сети (фото ниже). УЗО выбирается на 30 мА (универсальное), с защитой от пожара и от поражения электрическим током.
Схема подключения УЗО без заземления на даче требует установки главного ввода и пары автоматов на освещение и розетки. Если используется бойлер, его можно подключить через розетку или отдельный автомат.
Заключение
Схема подключения УЗО без заземления является распространенным способом защиты. Заземление также выполняет функцию защиты и его необходимо подключать правильно. Важно обратить внимание на дополнительную защиту ванной комнаты и других помещений с повышенной влажностью. УЗО дорого стоит, но электробезопасность здесь важнее. В сложных схемах электропроводки целесообразно устанавливать несколько ступеней защиты с селективным срабатыванием УЗО меньшего номинала.
Важно понимать, что УЗО — это единственный тип аппарата, предназначенный для защиты человека от электротока.
fb.ru
Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».
В сегодняшней статье я расскажу Вам про различные варианты схем подключения УЗО (устройство защитного отключения) в однофазной сети, а также про выбор его номинального тока и дифференциального тока (тока утечки) в зависимости от схемы подключения.
Для более наглядного понимания материала, необходимо рассмотреть конкретные варианты, начиная с самых простых и стандартных схем и, заканчивая, частными случаями.
1. Вводное УЗО
Предположим, что у нас в квартире установлен вводной автоматический выключатель с номинальным током 40 (А) и мы хотим защитить всех потребителей квартиры одним общим УЗО. Оно же будет считаться и называться вводным УЗО.
И это правильно! Закрывать глаза на электробезопасность в своем доме, а также на требования ПУЭ (п.7.1.71), я считаю не правильным и даже опасным.
Кстати, прошу обратить внимание на электрический щит. Это очередная новинка от компании IEK — металлический распределительный щит ЩРн серии PRO. Про преимущества и выявленные недостатки данного щита я расскажу Вам в самое ближайшее время. Если не хотите пропустить новые выпуски статей, то подписывайтесь на рассылку сайта.
Поскольку разговор зашел о щитах, то напомню Вам, что не так давно я уже делал подробный обзор пластикового щита серии PRIME от IEK, который меня достаточно впечатлил.
Перейдем непосредственно к теме статьи.
Схема представленного выше щита достаточно простая. Питающая фаза приходит на клемму (1) счетчика электрической энергии, а ноль — на клемму (3). С клеммы (2) фаза уходит на верхнюю клемму вводного автомата, а с нижней клеммы — на верхнюю клемму среднего отходящего автомата, соединенного с соседними автоматами с помощью соединительной гребенки. С клеммы (4) счетчика электрической энергии ноль уходит на общую нулевую шину (N).
Вводное УЗО необходимо подключить сразу же после вводного автомата, а уже после него подключить групповые автоматы на отходящие линии (розетки, освещение, теплый пол и прочее электрооборудование). Выглядеть это будет следующим образом.
Питающая фаза приходит на клемму (1) счетчика электрической энергии, а ноль — на клемму (3). С клеммы (2) фаза уходит на верхнюю клемму вводного автоматического выключателя, а с нижней клеммы — на верхнюю клемму (1) вводного УЗО. С нижней клеммы (2) УЗО фаза уходит на верхнюю клемму среднего отходящего автомата, соединенного с соседними автоматами с помощью гребенчатой шины. С клеммы (4) счетчика электрической энергии ноль уходит на верхнюю клемму (N) УЗО, а с нижней клеммы (N) УЗО — на общую нулевую шину (N).
Внимание! Рекомендую ознакомиться со статьей про распространенные ошибки, возникающие при подключении УЗО и дифавтоматов.
Как выбрать номинальный ток УЗО?!
Номинальный ток вводного УЗО должен быть на одну ступень выше, чем номинальный ток вводного автоматического выключателя, т.е. нам необходимо установить УЗО с номинальным током не менее 50 (А) и током утечки 30 (мА). Таким образом, вводное УЗО у нас будет защищено от перегруза (сверхтока), как и требует от нас ПУЭ (п.7.1.75 и п.7.1.76).
Стандартный существующий ряд номинальных токов УЗО: 16, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 (А).
Номинальный ток УЗО отображается на лицевой стороне его корпуса.
Зачем нам необходимо защищать УЗО от перегруза? И откуда может возникнуть этот самый перегруз?
Да все, элементарно! В щите установлен вводной автоматический выключатель с номинальным током 40 (А), что соответствует выделенной мощности 8,8 (кВт). В любое время Вы можете включить в сеть приборы с суммарной мощностью, превышающую 8,8 (кВт). Возьмем для примера, что потребляемая мощность у Вас составила около 10 (кВт), что равносильно току 45,4 (А).
При таком токе, согласно время-токовой характеристики (ВТХ) срабатывания теплового расцепителя, наш вводной автомат не отключится в течение целого часа.
Получается, что все это время через УЗО будет проходить ток величиной 45,4 (А), превышающий его номинальный ток, что может привести к нагреву его токоведущих частей, оплавлению корпуса и в конечном счете выходу его из строя.
Чтобы избежать подобной ситуации, я Вам всегда советую устанавливать УЗО с номинальным током на одну ступень больше, чем номинальный ток автомата. Но как показывает практика, токоведущие части УЗО выполнены с некоторым запасом по перегрузочной способности, но тем не менее я бы не рисковал и соблюдал данное требование!
Почему УЗО должно быть с током утечки именно на 30 (мА)?
Сначала приведу стандартный существующий ряд номинальных дифференциальных токов (токов утечки) УЗО: 10 (мА), 30 (мА), 100 (мА), 300 (мА) и 500 (мА).
Иногда эти значения могут отображаться не в миллиамперах, а в амперах, тогда стандартный ряд будет выглядеть следующим образом: 0,01 (А), 0,03 (А), 0,1 (А), 0,3 (А) и 0,5 (А).
Номинальный дифференциальный ток (ток утечки) УЗО отображается также на лицевой стороне его корпуса.
Итак, если у Вас вводной автоматический выключатель имеет номинальный ток до 40 (А) включительно, то вводное УЗО можно устанавливать с током утечки 30 (мА). Если же номинал вводного автомата больше 50 (А), то скорее всего УЗО придется устанавливать с током утечки 100 (мА).
Дело в том, что все зависит от общей фоновой (естественной) утечки в линиях электропроводки. Поэтому считается что, чем больше ток нагрузки, тем больше фоновая утечка, поэтому, чтобы избежать ложных срабатываний УЗО, приходится завышать его ток утечки с 30 (мА) до 100 (мА).
Согласно ПУЭ (п.7.1.83), существует норма по суммарной фоновой утечке в нормальном режиме, которая должна быть не больше 1/3 номинального тока утечки УЗО. Вот например, ток утечки УЗО составляет 30 (мА), а значит фоновая утечка в этой линии должна быть не больше 10 (мА).
Фоновую утечку можно измерить, правда для этого необходимы специальные приборы. Вот например, в нашей электротехнической лаборатории имеется прибор MRP-200 , правда основным его назначением все же является измерение отключающего дифференциального тока УЗО и измерение времени его срабатывания.
Также фоновую утечку можно приблизительно рассчитать. Условно принято, что ток утечки величиной 0,4 (мА) приходится на 1 (А) нагрузки или же ток утечки 10 (мкА) приходится на 1 метр длины фазного проводника.
Чтобы Вам не вникать в подробности определения фонового тока, я специально для Вас составил таблицу с рекомендуемыми уставками дифференциального тока (тока утечки) в зависимости от тока нагрузки.
Как видно по таблице, при номинальном токе нагрузки 40 (А) рекомендуется устанавливать УЗО с током утечки 30 (мА). В скобках указано значение 100 (мА), но это больше относится при эксплуатации старых электропроводок.
Если у Вас электропроводка не старая (не высохшая и не ветхая) и выполнена качественными кабелями и проводами, то даже при относительно больших токах нагрузки фоновая утечка будет незначительной (минимальной). Поэтому при номинальном токе вводного автомата даже 50 (А) и 63 (А) можно смело устанавливать вводное УЗО с током утечки 30 (мА).
Кстати, согласно ПУЭ (п.7.1.79, п.7.1.83 и п.7.1.85), требуется устанавливать на отходящие линии УЗО с током утечки 30 (мА). Если же защита всей электропроводки выполняется одним вводным УЗО, то ток утечки у него должен быть не более 30 (мА), естественно, что при выполнении условий по суммарной фоновой утечке.
Да, забыл уточнить, что я рассматриваю установку и подключение УЗО с целью защиты человека от поражения электрическим током и защиты линий от появления утечек в следствии старения и ухудшения изоляции, и прочих на нее воздействий.
2. УЗО на одну отходящую линию
Рассмотрим вариант, когда нам нужно с помощью УЗО защитить не все линии, а только одну отходящую (групповую). Для этого нам необходимо в этой линии установить УЗО. Предположим, что это будет линия освещения балкона или лоджии, защищенная автоматическим выключателем с номинальным током 10 (А).
Согласно вышеприведенным требованиям ПУЭ по защите УЗО от перегруза, нам необходимо после автомата 10 (А) установить УЗО с номинальным током 16 (А) или 25 (А) и током утечки 30 (мА). Ничего страшного не будет, если Вы здесь установите УЗО с номинальным током 40 (А) или 50 (А), как в моем примере.
В этой схеме питающая фаза приходит на клемму (1) счетчика электрической энергии, а ноль — на клемму (3). С клеммы (2) фаза уходит на верхнюю клемму вводного автомата, а с нижней клеммы — на верхнюю клемму среднего отходящего автомата, соединенного с соседними автоматами с помощью соединительной гребенки. Затем с нижней клеммы автоматического выключателя отходящей линии, защищенной с помощью УЗО (в моем примере это линия освещения лоджии), фаза уходит на верхнюю клемму (1) УЗО.
С клеммы (4) счетчика электрической энергии ноль уходит на общую нулевую шину (N). С общей нулевой шины (N) ноль уходит на верхнюю клемму (N) УЗО. К нижним клеммам (2) и (N) УЗО будет подключаться кабель отходящей линии освещения лоджии. Остальные линии, не защищенные УЗО, будут подключаться к соответствующим автоматам и общей нулевой шине (N).
Если же подобным образом защищать каждую отходящую линию с помощью УЗО, то при их большом количестве выйдет достаточно дорогим удовольствием в финансовом плане, поэтому существует еще один вариант, который рассмотрим ниже.
3. Групповое УЗО на несколько отходящих линий
Рассмотрим экономный вариант при защите с помощью одного УЗО нескольких отходящих линий.
Схема остается той же: вводной автомат и 5 отходящих автоматов. Мне необходимо защитить несколько отходящих линий с помощью одного УЗО. Для примера, разделю отходящие линии на 2 группы: два автомата в одной группе и три автомата в другой.
Отходящие линии первой группы у нас не будут защищены УЗО, а вот отходящие линии второй группы будут защищены с помощью одного общего (группового) УЗО.
В этой схеме питающая фаза приходит на клемму (1) счетчика электрической энергии, а ноль — на клемму (3). С клеммы (2) фаза уходит на верхнюю клемму вводного автомата. С нижней клеммы вводного автомата уходит два проводника. Один — на верхнюю клемму одного из автоматов 1-ой группы, соединенных между собой гребенкой. Второй проводник уходит на верхнюю клемму (1) общего (группового) УЗО, которое защищает 2-ую группу автоматов. С нижней клеммы (2) УЗО фаза уходит на верхнюю клемму среднего отходящего автомата 2-ой группы, соединенных между собой также с помощью гребенки.
С клеммы (4) счетчика электрической энергии ноль уходит на общую нулевую шину (N). С общей нулевой шины (N) ноль уходит на верхнюю клемму (N) УЗО.
Фазные проводники отходящих кабелей 1-ой группы будут подключаться непосредственно к автоматам 1-ой группы, а нули — к общей нулевой шине (N).
Фазные проводники отходящих кабелей 2-ой группы будут подключаться непосредственно к автоматам 2-ой группы, а нули — к нижней клемме (N) УЗО. Больше двух проводников подключать к одному зажиму запрещено, поэтому в таких случаях в щите устанавливают вторую нулевую шину (N1), которая соединяется с нижней клеммой (N) УЗО, а затем к этой самой шине (N1) и подключаются нули отходящих кабелей 2-ой группы.
Как выбрать номинальный ток УЗО в таком случае?!
Многие электрики начинают рассчитывать суммарный номинальный ток отходящих автоматов. Предположим, что отходящие автоматы имеют следующие номинальные токи: 6+10+10+16 = 42 (А). Таким образом, необходимо установить УЗО с номинальным током более 42 (А) и дополнительно учесть небольшой запас в случае перегруза. Для этого вполне подойдет УЗО с номинальным током 50 (А).
А если суммарный номинальный ток отходящих линий будет еще больше?! Например, 10+10+10+16+16+16+25+16=119 (А). Что делать в этом случае?! Устанавливать УЗО на 140-150 (А), которых даже нет в природе?!
На самом деле, не нужно заморачиваться и рассчитывать суммы номинальных токов отходящих автоматов, т.к. их может быть от нескольких штук до нескольких десятков. Все гораздо проще! Номинальный ток УЗО выбирается не по сумме номинальных токов автоматов на отходящих линиях, а на одну ступень больше, чем номинал вводного автомата. Все получается логично и правильно. Ведь в любом случае ток через УЗО не будет превышать ток, проходящий через вводной автомат и групповое УЗО будет защищено от перегруза.
Для нашего примера суммарный номинальный ток оставляет: 16+25+32 = 73 (А), что нам как бы предполагает установить здесь УЗО с номинальным током 80 (А) или вовсе 100 (А). Но это не совсем правильно, т.к. нам достаточно установить УЗО с номинальным током 50 (А), который будет на одну ступень выше, чем номинальный ток 40 (А) вводного автоматического выключателя.
В настоящее время это наиболее распространенный способ подключения УЗО, т.к. он более экономный, но в то же время в полном объеме соответствует требованиям ПУЭ и электробезопасности.
В данное время я как раз таки занимаюсь сборкой квартирного щита, в котором имеется 30 отходящих линий (с учетом резерва). По аналогии с описанным выше способом, каждые 10 отходящих линий будут защищены отдельным УЗО.
Вводной автомат в этом примере имеет номинал 32 (А), поэтому все УЗО имеют номинальный ток 40 (А), 30 (мА) независимо от суммы номинальных токов автоматов на защищаемых отходящих линиях.
О сборке этого щита я еще напишу отдельную подробную статью, так что кому интересно, то подписывайтесь на рассылку сайта.
Я рассказал Вам про самые основные схемы подключения УЗО в однофазной сети, а также про выбор УЗО по номинальному току и току утечки для каждого конкретного случая. На частных случаях подключения УЗО, а также на каких-то не стандартных решениях я останавливаться не стал, если вдруг возникнут вопросы, то смело задавайте их в комментариях под статьей.
Видео по материалам статьи:
Про принцип подключения УЗО в трехфазной сети почитайте в следующих моих статьях:
- Схема подключения четырехполюсного УЗО в трехфазной сети с использованием нейтрали
- Схема подключения четырехполюсного УЗО в трехфазной сети без использования нейтрали
- Схема подключения четырехполюсного УЗО в однофазной сети
Если Вы не хотите заморачиваться вопросами куда и каким номиналом установить УЗО (устройство защитного отключения), то Вы всегда можете вместо пары «автомат+УЗО» применить дифференциальные автоматы с соответствующими параметрами. Читайте статью про преимущества и недостатки применения в схемах дифавтоматов. Надеюсь, что она прояснит Вам некоторые моменты.
P.S. На этом, пожалуй, все. Всем спасибо за внимание.
zametkielectrika.ru