Подключение УЗО без заземления
Существует предубеждение, что для правильной работы УЗО необходима трехпроводная электрическая сеть, т.е. фаза, ноль и заземление. Заметим, однако, что роль УЗО – произвести отключение электрооборудования в случае возникновения тока утечки на корпус, а, следовательно, предотвратить поражение человека электрическим током.
Цель заземления такая же: в случае появления электрического тока на нетоковедущих заземленных частях оборудования создать режим короткого замыкания, от которого сработает максимальная токовая защита автоматического выключателя, и оборудование будет обесточено. Получается, что одной и той же цели можно достичь, применяя два различных способа:
- Подключение УЗО без заземления, схема которого будет обсуждаться далее, или
- Монтажом защитного заземления.
Эти два метода защиты могут дополнять друг друга, однако могут применяться и по отдельности. Как выполняется подключение УЗО в однофазной цепи? Об этом речь пойдет далее.
Можно ли устанавливать УЗО в сети без заземления?
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что установку УЗО можно производить даже в двухпроводной электрической цепи, в которой не предусмотрено штатное заземление. Этот вывод подтверждается и конструкцией данного защитного аппарата, в котором есть фазные и нулевые клеммы, однако при этом отсутствует клемма для подключения заземляющего проводника. Это важно, ведь заземляющий проводник используется только в новых постройках.
В домах, построенных при Советском Союзе, применяется двухпроводная система, без заземляющего проводника. Особенно в этом случае необходима установка УЗО в квартире. Разница между срабатыванием УЗО в сети с заземляющим проводником и УЗО без заземления лишь в моменте срабатывания.
В цепи с заземлением аппарат сработает сразу же в момент появления тока утечки, а схема подключения УЗО без заземления обеспечит срабатывание защиты только в момент прикосновения к корпусу электроприбора, аварийно находящегося под напряжением. Однако и в том и в другом случае УЗО обеспечивает надежную защиту от поражения током за счет мгновенного срабатывания.
Принцип действия УЗО (что такое УЗО)
Чтобы разобраться с особенностями подключения УЗО в частном доме или квартире, необходимо рассмотреть его принцип действия. Он основан на простом физическом законе, который гласит: сила тока в цепи с последовательным подключением потребителей, не зависимо от их мощности, не изменяется на всех участках данной цепи.
Другими словами, сила тока, который проходит через фазный и нулевой проводник одной и той же ветви цепи, остается одинаковой. К УЗО подключается и фазный и нулевой проводник, и данный аппарат сравнивает значение силы тока, проходящего по каждому из этих проводников. Если сила тока одинаковая – электрическая цепь работает в нормальном режиме. Если же сила тока различается, это значит что появился ток утечки, тогда УЗО мгновенно срабатывает и отключает аварийный участок от цепи.
Это теория. Теперь рассмотрим ее применение на практическом примере. Допустим, что к щитку подключена цепь, питающая электрический водонагреватель в ванной. Из аппаратов защиты в этой цепи установлен только автоматический выключатель, который защищает цепь от токов перегрузки и КЗ.
Предположим, что внутри водонагревателя произошло нарушение изоляции и проводник прикасается к металлическому корпусу. Если нет заземления, автоматический выключатель никак не будет реагировать на такой аварийный режим работы. Но это опасно, ведь корпус находится под напряжением и если к нему прикоснуться, можно быть пораженным электрическим током.
Ситуация изменится, установлено УЗО в частном доме, квартире или офисе. Ведь ток, уходящий на корпус водонагревателя, и является током утечки, при появлении которого, в случае прикосновения к корпусу, срабатывает УЗО, обесточивая аварийный контролируемый участок. Если в цепь включено УЗО без заземления, схема становится значительно безопаснее с точки зрения возможности поражения током.
Как подключить УЗО без заземления
Перейдем к самому важному вопросу нашей статьи: какова схема подключения УЗО без заземления?
Что касается самого подключения УЗО, то его можно произвести двумя способами.
Первая схема подключения однофазного УЗО – установить единственный аппарат защиты большой мощности на все электрооборудование дома или квартиры. Данный способ имеет преимущество благодаря тому, что он наиболее простой. После аппарата учета электроэнергии фазный проводник идет на входящие клеммы УЗО, затем с выходящих клемм проводник идет на автоматические выключатели. От автоматов провод идет на питание электрооборудования: розеток и освещения.
Такая схема не занимает много места в распределительном щитке. Недостатком такого способа установки УЗО является то, что при срабатывании отключается все электрооборудование дома или квартиры. Также сложно быстро определить причину отключения.
Второй способ подключения УЗО без заземления – это установка отдельного аппарата на каждый опасный участок. В таком случае устройство защиты будет стоить дороже, и в распределительном щитке будет занимать больше места. С другой стороны, при отключении одного участка цепи, другие останутся подключенными к электричеству, и не придется столкнуться с ситуацией, когда весь дом будет обесточен. В этом случае схема подключения однофазного УЗО такова: от счетчика фазный провод подключается к каждому автоматическому выключателю, а от него к каждому УЗО.
При подключении УЗО к сети следует придерживаться следующего правила: нельзя объединять нулевые проводники в узел после УЗО. Это приведет к ложным срабатываниям. Кроме того, после монтажа защитной цепи следует проверить, правильно ли собрана схема подключения УЗО без заземления. Сделать это можно следующим образом: подключить электрооборудование к розетке, которая находится в цепи УЗО. Если после включения прибора УЗО не отключится – схема подключена правильно. Также нужно проверить УЗО на срабатывание в результате возникновения тока утечки, путем нажатия на кнопку «ТЕСТ» на самом УЗО.
postroiv.ru
Разновидности электрических сетей
Электропитание в наши квартиры и дома поступает из однофазной сети или трёхфазной.
Однофазное электрическое питание представляет собой одну фазу и ноль. Для питания бытовой техники и осветительных приборов нужно фазное напряжение, которое получается на выходе после понижающего трансформатора. Такое однофазное питание предполагает запитку от одной фазы линии.
По фазному проводнику движется электрический ток, а по нулевому он возвращается в землю. Чаще всего такой тип электропроводки применим в квартире, и имеет он две разновидности:
- Однофазная сеть двухпроводного исполнения (без земли). Такой тип электросети чаще всего можно встретить в домах старой постройки, в ней не предусмотрено заземление электрических приборов. Цепь включает в себя только нулевой провод, имеющий буквенную маркировку N, и один фазный проводник, он соответственно обозначается буквой L.
- Однофазная сеть трёхпроводного исполнения. В ней помимо нулевого и фазного имеется ещё защитный заземляющий проводник, обозначаемый РЕ. Корпуса электрических приборов нужно подсоединять к заземляющим проводникам, это обеспечит защиту самой техники от перегорания, а человека от действия электрического тока.
В доме зачастую присутствует техника, которой нужно трёхфазное напряжение (насосы, двигатели, если есть станки в сарае или гараже). В данном случае сеть будет состоять из нулевого и трёх фазных проводов (L1, L2, L3).
Аналогично трёхфазная сеть бывает четырёхпроводного исполнения и пятипроводного (когда присутствует ещё защитный заземляющий проводник).
С разновидностями сетей определились, а теперь будем непосредственно переходить к вопросу, возможно ли подключение УЗО без заземления и как правильно устанавливать это устройство?
Можно ли подключать УЗО без заземления – на видео:
В чём необходимость монтажа УЗО?
Рассмотрим этот вопрос на простом примере. Предположим, в ванной комнате стоит стиральная машина. Электрическая квартирная проводка выполнена только нулевым и фазным проводами, защитного заземления нет, и УЗО не смонтировано.
Представляем ситуацию дальше.
утри машинки повредился изоляционный слой, в результате чего фаза стала соприкасаться с металлическим корпусом. Появился какой-то потенциал, то есть корпус стиральной машинки теперь под напряжением. Если к ней подойдёт человек и прикоснётся, то будет играть роль проводника, по которому потечёт электрический ток. Действие тока продолжится до тех пор, пока человек не отдёрнет руку от стиральной машинки, потому что повреждённый участок никаким устройством не отключится. К сожалению, под воздействием тока мышцы человека парализуются, и самому отдёрнуть руку не всегда получится.
Здесь есть два варианта – либо человек теряет сознание и подает, либо кто-то посторонний оказывает ему помощь путём отключения вводного автомата на помещение.
Если бы в рассмотренном примере в распределительном щитке стояло УЗО, оно отреагировало бы на появление тока утечки, отключилось и обезопасило человеческую жизнь. Именно по этой причине в квартире, оснащённой большим количеством мощной бытовой техники, просто необходима установка УЗО.
Как работает УЗО с заземлением и без него?
По какому принципу работает УЗО в двухпроводной сети, если заземление отсутствует? Когда появится изоляционный пробой на корпусе прибора, устройство защитного отключения не сработает, потому что корпус не заземлён и пути для прохождения токовой утечки нет. При этом корпус прибора будет под опасным для человеческой жизни потенциалом.
В момент прикосновения человека к корпусу прибора, токовая утечка будет уходить на землю через его тело. Когда величина этого тока сравняется с порогом срабатывания УЗО, произойдёт отключение, и из питающей сети напряжение не будет подаваться на повреждённый электроприбор.
Сколько по времени будет находиться человек под действием токовой утечки, зависит от уставки срабатывания УЗО.
Хоть оно и отключится быстро, этого времени может быть вполне достаточно, чтобы получить серьёзную электротравму.
А вот если бы корпус был подсоединён к защитному заземлению, УЗО отреагировало и отключилось бы сразу, как только произошёл изоляционный пробой.
Как видите, схема подключения УЗО без заземления реально применима, однако не даёт 100 % гарантии безопасности. Но так как в старых домах в основном выполнена двухпроводная электрическая сеть, а переделать её на трёхпроводную не так-то просто, единственным выходом защиты оборудования и человека является монтаж УЗО.
Наглядный принцип работы УЗО без заземления на видео:
Принцип работы этого устройства основан на измерительных процессах. Регистрируется величина тока на входе и на выходе. Если эти показания одинаковы, то нет повода для срабатывания. Как только в сети появится токовая утечка, величина на выходе станет меньше, и устройство отключит повреждённый участок. УЗО работает за счёт расцепляющего механизма в связке с электромагнитным реле.
Варианты схем
Перед тем, как подключать УЗО без заземления, запомните важный совет! Схема обязательно должна включать в себя помимо устройств защитного отключения и обыкновенные автоматы.
Многие наивно полагают, что это одинаковые механизмы и служат для одной и той же цели. Главное, понять разницу в их работе. Автоматический выключатель – это защита для подающей сети напряжения. Он отключает повреждённый участок, если в нём возникли сверхтоки в результате короткого замыкания или перегруза. За счёт этого аварийная ситуация не распространяется на общую сеть, и она остаётся в исправном состоянии.
УЗО защищает только от токовых утечек, их величины очень малы в сравнении с токами КЗ. Поэтому если в сети возникает режим короткого замыкания или перегруза и при этом отсутствует автомат, УЗО не отреагирует. Нужно всегда устанавливать его в схему в паре с автоматическим выключателем.
Подключение УЗО без заземления может быть выполнено двумя способами.
Подключение на вход
При такой схеме устанавливается одно УЗО для обеспечения защиты одновременно всей квартирной проводки.
Из сети по вводному кабелю в распределительный щиток поступает напряжение и приходит на двухполюсный автомат. Затем в схеме устанавливается устройство защитного отключения. Далее монтируются автоматы отходящих присоединений. Все эти отходящие потребители одновременно защищаются одним УЗО, установленным на входе.
Плюс этой схемы в том, что используется только одно устройство защитного отключения, соответственно не требуются значительные материальные затраты. К тому же в распределительном щитке можно всё компактно разместить и он не будет больших размеров.
Но имеется и существенный недостаток. Представьте себе, что какой-то бытовой прибор в данный момент подключен к розетке и в нём происходит замыкание фазы на металлический корпус. УЗО на появившуюся токовую утечку реагирует и отключается. Прекращается подача напряжения на всю квартиру. Если в этот момент к розетке был подключен только один электроприбор, искать повреждение несложно. А если одновременно работало много бытовой техники? Мало того, что сразу с прекращением подачи напряжения перестал работать холодильник, завис кондиционер, остановилась программа в стиральной машине или хлебопечи, остались несохранённые документы на компьютере. Так ещё нужно будет отыскать, на какой именно технике замкнуло фазу, а это уже доставляет определённые трудности.
Поэтому прежде чем выбирать данную схему подсоединения УЗО, подумайте об удобстве её дальнейшей эксплуатации.
Подключение на входе и на отходящих ветвях
Такой вариант схемы предусматривает подсоединение нескольких УЗО. Одно, как и было рассмотрено выше, монтируется после вводного автомата на входе. Остальные ставят за автоматическими выключателями отходящих присоединений. Сколько их будет, зависит от того, как вы сгруппируете свою домашнюю электрическую сеть. Возможно, по одному автомату и УЗО у вас будет стоять на каждую отдельную комнату. Есть вариант разделения розеточных и осветительных групп потребителей. В некоторых схемах выполняется отдельная защита бойлера, стиральной или посудомоечной машины, кондиционера или электропечи.
Как работает подобная схема? Например, на одной из отходящих линий произошла токовая утечка. Сработает УЗО, защищающее именно эту линию. Напряжение во всей квартире не исчезает, вся остальная техника остаётся в рабочем состоянии. В этом заключается несомненное преимущество данного варианта схемы. Её недостаток в том, что распределительный щиток получится внушительных размеров, не совсем удобно в нём располагать большое количество УЗО и автоматов. Да и недёшево обойдётся это в материальном плане.
Возникает вопрос, зачем в схеме ещё одно УЗО на входе? Бывают ситуации, когда по той или иной причине отходящее устройство не среагировало на токовую утечку. В этом случае входное УЗО будет подстраховкой, через определённый промежуток времени отключится оно. В принципе, его можно опустить и выполнить схему без вводного устройства. Но если финансовые возможности позволяют, лучше подстрахуйтесь, всё-таки речь идёт о безопасности людей.
Наглядно общий принцип подключения УЗО на следующем видео:
Сборка схемы
В практическом выполнении сложностей нет. Весь алгоритм работы будет выглядеть следующим образом:
- Все работы с электричеством всегда начинаются с обесточения рабочего места. Поэтому отключите квартирный вводной автомат. При помощи индикаторной отвёртки убедитесь, что напряжение на его выходе действительно отсутствует.
- На дин-рейке закрепите устройство защитного отключения. С тыльной стороны на нём имеются защёлки, которые надо вставить в перфорированные отверстия на рейке.
- Корпус устройства защитного отключения имеет маркировку входных и выходных контактов для нулевых и фазных проводников. Питание на УЗО подаётся сверху, а снизу выполняется подсоединение нагрузки. С выходной клеммы автоматического выключателя фазный проводник «L» подключайте на соответствующую входную клемму УЗО. Аналогичную коммутацию проделайте с нулевым проводом «N».
- Фазный выход с УЗО распределите по всем автоматам отходящих линий.
- Выход с нулевого контакта подсоедините на нулевую шинку. А уже от неё проводники разойдутся по потребителям. После УЗО нулевые проводники в один узел не объединяются, это вызовет ложные срабатывания устройства.
- После выполнения всех коммутаций, включите вводной автомат. Проверьте правильность подсоединения и работы устройства защитного отключения. Для этого на корпусе УЗО имеется специальная кнопка «ТЕСТ». Её главная цель – имитация токовой утечки. С фазного проводника ток подаётся на сопротивление, а с него, минуя трансформатор, на нулевой проводник. Из-за сопротивления ток стал меньше на выходе и за счёт полученного небаланса сработает отключающий механизм. Нажмите на проверочную кнопку, УЗО должно отключиться. Если этого не произошло, значит, имеются неточности в подсоединении либо устройство не исправное.
Распространенные ошибки при подключении УЗО на видео:
Если будете подключать УЗО с заземлением, помните, что использовать для этой цели водопроводные трубы или другие коммуникационные сооружения недопустимо.
Заземление должно быть правильно выполненным, а не сделанным самостоятельно, только в этом случае можно быть полностью уверенным в безопасности. Если заземление нерабочее, то обязательно отсоедините и заизолируйте проводники, приходящие в щиток от электроприборов.
yaelectrik.ru
УЗО. Нужен нулевой потенциал (земля) или нет?
Напомним, что в предыдущей статье был приведён пример пробоя изоляции без КЗ, при котором электросеть отключало именно УЗО. Прежде чем ответить на вопрос возможно ли подключение УЗО без заземления, схема будет чуть ниже, давайте вернёмся в нашу секретную лабораторию, где было это небольшое ЧП. Итак, в сделанной наспех переноске пробило изоляцию без КЗ. Включение этой лампы в розетку вызывает отключение УЗО в этом щитке.
Поскольку своими руками в этом доме установлена и подключена половина электропроводки, то берём отвёртку, снимаем лицевую панель и смотрим что там внутри. Извините за качество снимка, но это потому, что мы не советуем как выбрать, а рекомендуем, как установить и подключить.
Справа вверху мы наблюдаем УЗО, которое доказало свою работоспособность в сложной ситуации. Белый провод фаза, синий нейтраль , что мы и видим на снимке. Прежде чем разбираться дальше, обратим особое внимание на автомат рядом с УЗО. Необходимость этого автомата в том, что само УЗО не будет реагировать на перегрузки, поэтому без такого «помощника» просто успеет сгореть, не успев выключиться. Ещё раз смотрим на фото, убеждаясь, что автомат включён в контур с УЗО. Кстати, в рассматриваемом примере (см. выше) этот автомат не отключался.
Давайте теперь найдём заземление, заодно посмотрев, как подключено это УЗО. На подписях видно, что сделано подключение УЗО без заземления, схема понятна: УЗО стоит «над автоматами», но никакого отношения к шине заземления не имеет. То есть, как подключить УЗО без заземления ясно, одна линия фазная, другая нейтраль, остаётся правильно выбрать контуры, которые будет контролировать это УЗО (в данном примере – все контуры, вплоть до лампочек). Соберём всё обратно, и займёмся электропроводкой.
Возникает резонный вопрос, а допустима ли такая схема, где УЗО подключено без заземления, особенно если речь идёт о квартире, а не частном доме, где электрики не очень-то и могут похозяйничать? Давайте разбираться. Для начала давайте посмотрим, как выглядит схема подключения УЗО с заземлением.
Хорошо видно, что в данном случае само УЗО имеет не 4 контакта, а 8. То есть это автомат, предназначенный для четырёхпроводной (трёхфазной) сети. Фактически он обслуживает три питающие фазные жилы к нагрузке, одновременно оценивая разницу потенциалов между нейтралью и землёй. Кажется, всё то же самое. Пора уточнить.
Подключение УЗО с заземлением: плюсы и минусы
Давайте посмотрим на наш многострадальный счётчик. Хотя у него всего 4 клеммы, но вроде бы известно, что нейтраль и земля это почти одно и тоже. Переключим один провод – операция минут на пять. После чего включим питание этого щитка и посмотрим, что будет происходить.
НЕ ПОВТОРЯТЬ! Данный трюк выполнен не специалистом, но человеком, отлично знающим свою электропроводку!
В данном примере общий автомат включается. В цепи нет нагрузки никакой. Индикаторная отвёртка показывает наличие фазы. Включение одной лампы в холле вызывает отключение УЗО. Включение любой нагрузки на этаже стало вызывать отключение УЗО. Вопрос почему? Ответ мы пока отложим, и в розетку воткнём электрический чайник, не включая его. До этого напоминаю, на всём этаже нагрузок нет никаких. Включаем общий автомат и видим выключение УЗО.
Фотографий нет по понятным причинам, они ничего не покажут. Но вопрос остался, почему в этом варианте подключения УЗО выключается при появлении любой нагрузки в сети?
Ответ простой – равновесие системы нарушается, как только меняется любой параметр сети (напомним, в данном случае речь об однофазной системе). Следовательно, схема подключения УЗО с заземлением для таких сетей не применима. Отметим, что даже если Вы видите, что на Вашем квартирном щитке в итоге нейтраль где-то пересекается с землёй, УЗО всё равно должно быть подключено именно к нейтрали. Более того, на нейтральной шине УЗО должно быть перед автоматами защиты , а не после, иначе оно будет постоянно обесточивать сеть. Ещё одно замечание – если нет заземления, то трехпроводную квартирную сеть лучше сделать двухпроводной, отключив третий провод – «имитацию заземления». Если этого не сделать, Вы рискуете просто получить в квартире лишний контур электропроводки, который неизвестно как себя поведёт в случае КЗ.
Тем не менее, схема подключения УЗО с заземлением вполне прижилась и работоспособна в четырёхпроводных (трёхфазных) системах. В такой системе трёхфазный двигатель не будет вызывать дисбаланса магнитных полей, а УЗО будет отключать питание только в правильных случаях – нештатных изменениях параметров сети. Исключение всё же есть и в этом случае. Сравнивая нейтраль и заземление, УЗО одновременно будет оценивать и разницу на 4-м проводе, защищая и его. Но это промышленные варианты использования, даже для домашней мастерской такое подключение скорее экзотика.
Заключение. Так нужно заземление или нет?
Подключение УЗО без заземления, схема которого рассмотрена, является наиболее распространённым способом этой защиты. Дело в том, что заземление само по себе тоже фактически защита человека от поражения током. Поэтому подключить УЗО без заземления, это как создать себе вторую линию обороны, каждая из которых решает свою задачу. Более того, иногда лишний сброс потенциала (заземление) может сослужить не самую хорошую службу для УЗО, немного замедлив время выключения питания.
Но самым правильным решением, если Вы не уверены в заземлении, в состоянии нейтрали или вообще в устройстве своего щитка, будет обратиться к профессионалам. Они же помогут оценить необходимость общего УЗО на всю квартиру, или выделить отдельное УЗО на ванную (особенно если там стоит стиральная машинка, например). Помогут рассчитать параметры этого устройства и нужного для него автомата защиты, подключить его в щиток. Может быть даже с заземлением, или без. Но в чём мы точно уверены, так это в том, что ни один профессионал не скажет Вам что УЗО, это лишняя трата денег, сил и времени. Если силовой щиток защищает Ваши приборы и электропроводку, то УЗО охраняет именно Вас.
obelektrike.ru
Для чего необходимо УЗО
Для понимания принципа работы УЗО и особенностей его монтажа следует рассмотреть ряд основных моментов.
Прежде всего, нужно понимать, что использование в быту большого количества электроприборов приводит к увеличению опасности попадания человека под действие электричества. Поэтому формирование защитных узлов, оберегающих от этого опасного фактора, является необходимостью в современных жилых помещениях. Само Устройство Защитного Отключения — это элемент системы защиты, и функционально имеет несколько назначений:
- В случае замыкания в проводке УЗО защищает помещение от возгорания.
- В момент попадания человеческого тела под действие электротока УЗО отключает питание во всей сети или конкретного электроприбора для выполнения защиты (локальное или общее отключение зависит от позиции установки УЗО в системе питания).
- А также УЗО отключает питающую цепь, когда происходит повышение тока в этой цепи на определённую величину, что также является функцией защиты.
Конструкционно УЗО — это аппарат, имеющий функцию защитного отключения, внешне схожий с выключателем автоматом, но имеющий другое назначение и функцию проверочного включения. Крепление УЗО выполнено с применением стандартного разъёма дин-рейки.
Исполнение УЗО бывает двухполюсным — стандартная двухфазная электрическая сеть переменного тока 220В.
Такое устройство подходит для установки в помещениях стандартной постройки (с электрической проводкой, выполненной двухжильным проводом). Если квартира или дом оборудованы проводкой с тремя фазами (современные новостройки, промышленные и полупромышленные помещения), то в этом случае используется УЗО с четырьмя полюсами.
На самом устройстве нанесена схема его подключения и базовые характеристики прибора.
- Серийный заводской номер аппарата, фирма производитель.
- Максимальная величина тока, при котором УЗО работает длительное время и выполняет свои функции. Эта величина называется номинальным током устройства, измеряется он амперами. Она обычно соответствует стандартизированным токовым величинам электроприборов. Обозначен на панели прибора как In. Эта величина устанавливается благодаря учёту сечения провода и конструкционного выполнения контактных клемм УЗО.
-
Стандартизированные величины тока (6, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 А).
- Ток отсечки УЗО. Правильное название — номинальный отключающий дифференциальный ток. Измеряется он в миллиамперах. На корпусе прибора обозначен — I∆n. Указанное значение показателя тока утечки вызывает срабатывание защитного механизма УЗО. Срабатывание происходит, если все остальные параметры не достигают аварийных значений и монтаж выполнен правильно. Параметр тока утечки определяется стандартными величинами.
-
Стандартизированные величины тока утечки (6, 10, 30, 100, 300, 500 мА)
- Величина номинального дифференциального тока, не приводящего к аварийному выключению УЗО, работающему в нормальных условиях. Правильно называется номинальный не отключающий дифференциальный ток. Обозначен на корпусе — In0 и соответствует половине значения тока отсечки УЗО. Этот показатель охватывает диапазон значений тока утечки, во время появления которого происходит аварийное срабатывание устройства. Например, для устройства УЗО, имеющего ток отсечки 30 мА значение не отключающего дифф.тока будет составлять 15 мА, а аварийное выключение УЗО произойдёт во время образования в сети тока утечки величиной, соответствующей диапазону от 15 до 30 мА.
- Значение напряжения работающего УЗО составляет 220 или 380 В.
- На корпусе также обозначено наибольшее значение тока КЗ, в момент образования которого УЗО продолжит работать в исправном состоянии. Такой параметр называется номинальный условный ток короткого замыкания, обозначается как Inc. Эта токовая величина имеет стандартизированные значения.
-
Расчётная стандартизированная величина токов короткого замыкания составляет 3000, 4500, 6000, 10 тыс.А.
- Показатель номинального времени отключения устройства. Этот показатель обозначается как Tn. Время, которое он описывает — это промежуток от момента образования в цепи дифференциального отключающего тока до момента времени, в который произошло полное гашение электрической дуги на силовых контактах устройства УЗО.
Кроме всего, на панели УЗО наносят обозначения температурного диапазона работы устройства, нумерацию и назначение клемм, обозначение выключателя (вкл/выкл).
Пример обозначений:
Принцип работы устройства
В случае возникновения тока утечки в проводке помещения, на отходящих и приходящих клеммах УЗО появляется разность показателей токов. В этот момент защитный предохранитель устройства сопоставляет величину тока утечки с номинально допустимой и заставляет устройство срабатывать в случае превышения допустимой величины. Происходи так называемое аварийное выключение.
Время отключения УЗО составляет от 0,05 до 0,2с. Ни в коем случае оно не должно быть больше чем 0,3с. Более длительное время отключения приводит к тяжёлым последствиям влияния электротока на человеческий организм.
Графический пример работы УЗО во время образования в сети тока утечки. Ток на выходе из УЗО больше по своей величине чем ток на входе. Баланс нарушен, вследствие чего размыкается контакт.
Следует помнить, что УЗО реагирует лишь на возникновение токов утечки на участке цепи, расположенном после УЗО. При возникновении утечки на участке до УЗО, оно не выполнит своей функции.
Пример действий устройства при возникновении утечки в цепи, приходящей к УЗО. В этом случае баланс токов на входе и на выходе устройства не нарушается, устройство не работает:
Основной конструктивный элемент УЗО выполнен в виде трансформатора тока 1. Трансформатор тока выполнен на тороидальном ферромагнитном сердечнике. Трансформатор тока имеет три обмотки. Две из этих обмоток имеют различное направление. Одна запитана от фазного провода L3, а другая от нулевого N. Третья же обмотка 2 является обмоткой управления. По фазовой обмотке проходит ток I1, а по нулевой ток I2 (к электрооборудованию и от него соответственно). Обмотка катушки управления в нормальном рабочем режиме находится без наведённого напряжения.
В нормальном рабочем режиме ток, проходящий в двух первичных обмотках, направлен противоположно, но одинаков по своим величинам. В это время на трансформаторном сердечнике возникают два магнитных потока, которые имеют противоположное направление и, вследствие этого, компенсируются. Суммарный (полный) магнитный поток в любое время равен значению ноль (Ф1 + Ф2 = 0).
В момент прикосновения человека к проводнику под напряжением, в фазном проводнике будет протекать ток отличный по своей величине от тока, текущего по нулевому проводнику. Нарушается баланс токов и баланс магнитных полей в токовом трансформаторе УЗО. Протекающий по фазовому проводу ток больше, так как к величине номинального тока I1 прибавляется ток утечки I. Для трансформатора такой ток дифференциальный — отличный от номинального. При нарушении баланса магнитных потоков в трансформаторе, общий магнитный поток приобретает величину, отличающуюся от нуля (Ф1 + Ф2 ≠ 0). Согласно физическим законам, такой магнитный поток создаёт электроток в проводнике обмотки управления 2 трансформатора тока УЗО 1. Ток, достигнув значения, необходимого для работы отключающего реле 2, отключает контактный механизм УЗО. Вследствие этого электроприбор, находящийся после УЗО, оказывается обесточенным. А также вся электрическая цепь, подводящая питание к потребителю, остаётся без напряжения. Человек, прикоснувшийся к любому участку такой цепи, оказывается спасённым от действия электрического тока благодаря работе УЗО.
Как подобрать
Первый параметр, по которому выбирается УЗО — это тип проводки в помещении, где будет установлено устройство. Для помещений с двухфазной электропроводкой напряжением 220 В подойдёт УЗО с двумя полюсами. В случае трёхфазной проводки (квартиры современной планировки, полупромышленные и промышленные помещения) следует устанавливать четырёхполюсное устройство.
Для монтажа правильной схемы защитных устройств понадобятся несколько защитных устройств различного номинала. Разница будет заключаться в месте их установки и типе защищаемого участка цепи.
Подбор УЗО нужно производить с учётом определённых электрических параметров в домашней электрической сети, а именно:
- Ток отсечки УЗО должен быть больше чем наибольший потребляемый в помещении (квартире) ток на 25%. Величину максимального тока можно узнать в коммунальных структурах, обслуживающих помещение (ЖЭК, энергослужба).
- Номинальный ток УЗО, его следует выбирать с запасом по отношению к номинальному току выключателя автомата, защищающего участок цепи. Например, если автоматический выключатель рассчитан на ток 10 А, то УЗО следует выбрать с током 16А. Следует учитывать, что УЗО защищает исключительно от утечки, а не от перегруза и короткого замыкания. Исходя из этого обязательным требованием является монтаж автоматического выключателя в участке цепи совместно с УЗО.
- Дифференциальный ток УЗО. Значение тока утечки, в момент появления которого устройство выполнит аварийное выключение питания сети. В бытовых помещениях для обеспечения защиты нескольких потребителей (группа розеток, группа светильников) выбирают УЗО с уставкой дифференциального тока 30 мА. Выбор устройства с меньшей уставкой чреват частыми ложными выключениями УЗО (в сети любого помещения всегда присутствуют утечки тока, даже во время минимальной нагрузки). Для групп или одиночных потребителей, находящихся в условиях повышенной влажности (душевая кабина, посудомоечная машина, стиральная машина), следует монтировать УЗО со значением дифференциального тока 10 мА. Условия работы во влажном помещении считаются особенно опасными, с точки зрения электробезопасности. Не нужно устанавливать одинарное УЗО на множество групп потребителей. Для небольших помещений допустима установка одного УЗО с током уставки 30 мА на вводном щитке электросети. Но при такой установке, во время аварийного срабатывания, УЗО отключит электроэнергию во всей квартире. Правильно будет установить УЗО для каждой группы потребителей и вводное устройство с наибольшим током уставки. (Подробнее схема расстановки защитных устройств рассмотрена ниже).
- А также УЗО выбирается согласно типа дифференциального тока. Для сетей переменного тока производятся устройства с маркировкой (АС).
Схема подключения УЗО
Принцип монтажа УЗО в двухпроводной электросети
В помещениях старой планировки используется двухпроводная проводка (фаза/ноль). Заземляющий проводник при такой схеме отсутствует. На эффективную работу УЗО отсутствие проводника заземления повлиять не может. Двухполюсное УЗО, смонтированное в помещении с таким типом проводки будет работать правильно.
Отличие монтажа УЗО с заземлением и без заключается лишь в принципе отключения устройства. В цепи с заземлением прибор сработает в момент появления в сети тока утечки, а в цепи без заземления — в момент касания человека к корпусу прибора, оказавшегося под действием утечки тока.
Пример установки УЗО в квартире с однофазной двухпроводной электросетью (схема):
Указанная схема также пригодна для одной группы потребителей. Например, для кухонного электрооборудования и освещения. В этом случае после вводного автоматического выключателя устанавливается УЗО, которое защищает участок цепи и электроприборы, находящиеся после него.
Для двухпроводной электрической сети многокомнатной квартиры предпочтительнее устанавливать вводное УЗО после вводного автоматического выключателя, а от вводного УЗО разветвлять проводку на все необходимые группы потребителей с учётом их мощности и места установки. На каждую группу потребителей при этом устанавливается УЗО с меньшей уставкой дифференциального тока чем у вводного УЗО. Каждое групповое УЗО комплектуется автоматическим выключателем в обязательном порядке, это нужно для защиты от тока короткого замыкания и перегруза электрической сети и самого УЗО.
Пример схемы электрической проводки для многокомнатного жилого помещения, которая защищена устройствами защитного отключения приведён на рисунке:
Ещё одним преимуществом установки вводного УЗО является его противопожарное назначение. Такой прибор контролирует наличие максимально возможных величин тока утечки на всех участках электрической цепи.
Стоимость монтажа такой многоуровневой системы защиты выше, чем у системы с одним УЗО. Несомненным преимуществом многоуровневой системы является автономность работы каждого защищённого участка цепи.
Для объективного понимания процесса правильного подключения УЗО в двухпроводной электрической цепи приведён видеоролик.
Данное видео найдено на интернет-ресурсе Youtube, используется исключительно в ознакомительных целях и не является рекламой.
Видео: схема монтажа УЗО
Схема подключения УЗО в трёхпроводной (трёхфазной) электрической цепи
Такая схема является самой распространённой. В ней используется четырёхполюсное УЗО, а сам принцип сохраняется, как и в двухфазной цепи с использованием двухполюсного УЗО.
Приходящие четыре провода, три из которых фазные (А, В, С) и нулевой (нейтраль) присоединяются к входным клеммам УЗО, согласно нанесённой на устройство маркировки клемм (L1, L2, L3, N).
Аналогичная схема правильного подключения проводов к устройству находится в паспорте УЗО либо нанесена непосредственно на корпус изделия.
Расположение нулевой клеммы может отличаться на УЗО различных производителей. Важно соблюдать правильность подключения на входе и на выходе из устройства, от этого зависит корректная работа УЗО. В остальном, порядок подключения фаз на работу УЗО не влияет.
Важно помнить, что номинальные рабочие токи трехфазных УЗО имеют относительно большие значения. Такие устройства имеют больше противопожарное назначение, а для защиты человека от поражения электрическим током используют отдельные УЗО с меньшим номиналом для каждого участка цепи.
Для объективного понимания схемы подключения УЗО в трёхфазной цепи приведена схема — пример.
Из схемы видно, что разветвлённая электрическая цепь после вводного четырёхполюсного УЗО выполнена подобно двухпроводной схеме подключения УЗО. Так же как и в предыдущем примере, каждый участок цепи защищён устройством УЗО от токов утечки, а автоматическим выключателем от токов короткого замыкания и от перегруза в сети. В этом случае используются однополюсные автоматические выключатели. Через них подключён лишь фазный провод. Нулевой провод подходит к клемме УЗО, минуя автоматический выключатель. Соединять нулевые проводники в общий узел после выходов из УЗО не нужно, это приведёт к ложным срабатываниям устройств.
Вводное УЗО в этом случае имеет рабочий номинал тока 32 А, а УЗО на отдельных участках номиналы по 10 — 12 А и уставки дифференциального тока по 10 — 30 мА.
Ошибки при установке и подключении УЗО
Типичные ошибки при подключении защитных устройств УЗО:
- Как указывалось выше, соединение нулевых проводников в общий узел после выхода их из УЗО. Это провоцирует неправильную работу устройства. Чтобы проверить правильность сборки схемы, необходимо подключить к розетке (цепь которой защищает УЗО) электроприбор и проследить за работой УЗО. Если оно не выбивает, значит, монтаж выполнен правильно.
- Ошибкой является соединение нейтрального и заземляющего проводников. В этом случае УЗО не сможет реагировать на разницу токов в нейтральном проводнике. Такое выполнение схемы чревато частым отключением электроэнергии и опасностью оказаться под напряжением при неработающем заземляющем контуре.
- Подключение к нейтральному проводу УЗО заземляющих проводников розеток также является ошибкой. Такие действия чреваты опасностью оказаться под действием напряжения. А также эта схема может спровоцировать короткое замыкание.
Для большей наглядности приведён видеоролик на тему типичных ошибок при самостоятельном монтаже УЗО.
Данное видео найдено на интернет-ресурсе Youtube, используется исключительно в ознакомительных целях и не является рекламой.
aqua-rmnt.com