Трехполюсное узо

УЗО – устройство защитного отключения. Защитная функция УЗО – это отключение напряжения при появлении токов утечки. Токи утечки в свою очередь появляются при плохой изоляции проводов или при случайном прикосновении человека к фазному проводу. Следует отметить, что УЗО не защищает линию от токов короткого замыкания и перегрузок, поэтому вместе с УЗО в цепи необходимо использовать автоматические выключатели.

Виды УЗО и технические характеристики

Устройства защитного отключения бывают однофазными и трёхфазными. Однофазные УЗО имеют два полюса (фаза и ноль) , а у трёхфазных УЗО четыре полюса (три фазы и ноль). Чаще всего используются однофазные УЗО, особенно в быту.

УЗО обладает некоторыми техническими характеристиками. Основные характеристики – это номинальный ток, номинальное напряжение, номинальный ток утечки. Номинальный ток – максимальная величина проходящего тока через устройство, при котором УЗО будет сохранять свою работоспособность. Номинальное напряжение – величина напряжения, при котором УЗО работает. Например, 220В для однофазного и 380В для трёхфазного. Номинальный ток утечки – ток, при появлении которого УЗО должно срабатывать.

Для того чтобы правильно подключить устройство защитного отключения, необходимо знать некоторые типовые схемы. Существует несколько стандартных решений.

Схема с одним общим УЗО

Данная схема выглядит следующим образом: электрический счётчик – УЗО (общее для всех групп) – автоматические выключатели на каждую группу потребителей. Такая схема с однофазным УЗО обычно используется, если сеть потребителей не очень разветвлённая, да и самих потребителей небольшое количество. В противном случае будут происходить частые ложные срабатывания, т.к. в любой электрической цепи всегда присутствует определённая токовая утечка.

По такой схеме провода с выхода счётчика подключаются на верхние контакты (условный вход) общего УЗО. Фаза подключается на левый контакт, ноль – на правый контакт. Далее выходящий из УЗО фазный провод расходится и подключается на автоматические выключатели всех групп, а нулевой провод подключается к общей нулевой шине, от которой расходятся нули на все электрические потребители.

Главное преимущество такой схемы – простота и небольшие затраты, т.к. используется всего одно УЗО. Кроме того, при выборе силового щитка подойдёт вариант небольшого размера. Основные недостатки – это определённая вероятность ложных срабатываний при большом количестве потребителей, а также тот факт, что при появлении тока утечки только в одной группе, питание отключается полностью на все потребители.

Схема с несколькими УЗО на отдельные группы потребителей

Схема с несколькими УЗО отличается от предыдущей тем, что для каждой категории (группы) используется отдельное УЗО. Т.е. подключение выполняется следующим образом. Выходящие со счётчика фаза и ноль расходятся и подключаются на верхние контакты каждого устройства защитного отключения. Далее фазный провод, выходящий из каждого УЗО, подключается к каждому автоматическому выключателю, но только той группы, которую будет это УЗО запитывать. Нули со всех УЗО подключаются на отдельные нулевые шины, относящиеся каждая к своему УЗО. Следует запомнить, что ни в коем случае не стоит нули разных групп от разных устройств защитного отключения соединять между собой.    

В схеме с несколькими УЗО значительно снижается вероятность ложных срабатываний. Но при появлении тока утечки обесточиваются не все потребители, а только отдельная группа или часть групп, запитанных от одного УЗО. Чтобы реализовать такую схему, необходимо использовать несколько защитных устройств, а это несёт в себе дополнительные материальные затраты.

Схема с общим противопожарным УЗО

Данная схема отличается от предыдущей тем, что в цепи между счётчиком и УЗО для каждой группы подключается «противопожарное» УЗО. Такое УЗО отличается от обычного большим током утечки. Схема выглядит так: счётчик электроэнергии – общее (вводное) противопожарное УЗО – УЗО первой группы (или нескольких групп), УЗО второй группы, УЗО третьей группы и т.д. – автоматические выключатели от УЗО №1, автоматические выключатели от УЗО №2, автоматические выключатели от УЗО №3 и т.д. 

Для того, чтобы при появлении токов утечки не срабатывали одновременно групповое защитное устройство и противопожарное, последнее выбирается селективного типа, т.е. с временем отключения несколько большим, чем время отключения группового УЗО.

В зависимости от разветвлённости электрической сети, нередко используются комбинированные варианты схем подключения устройств защитного подключения.

Трёхфазное УЗО в однофазной сети

Использование трёхфазного УЗО в однофазной сети – не совсем рациональный вариант для сети 220В. Однако он обычно используется на перспективу. При первоначальном подключении фазный провод необходимо подключить на тот фазный полюс УЗО, при котором сработает кнопка тест.

Ошибки подключения

Следует отметить, что правильное подключение устройства защитного отключения подразумевает и знание типичных ошибок при подключении:

• при двух и более использующихся в схеме УЗО нельзя менять местами их нули на выходе;
• нельзя подключать к УЗО нагрузку, нулевой проводник которой соединён с защитным проводником PE, возможны ложные срабатывания;
• нельзя параллельно подключать нули от разных УЗО;
• нельзя подключать ноль нагрузки к нулевому проводнику до УЗО;
• нельзя подключать фазу нагрузки от одного УЗО, а ноль нагрузки от другого;
• нельзя подключать фазный провод на верхнем контакте УЗО, а нулевой провод на нижнем контакте УЗО.

Знание и понимание правильности подключения УЗО – залог нормальной работы всей электрической цепи в целом.

aquagroup.ru

В каждом доме, в каждой городской квартире имеется просто огромное количество бытовых приборов и техники, работающей за счет электричества. Для нормальной работы этого оборудования необходимо установить в помещении специальное устройство, так называемое УЗО. В ином случае, вся аппаратура будет находиться в непосредственном риске.  В том случае, если до этого времени с этим устройством не было возможности столкнуться, то в данной статье будет рассказано что такое УЗО и как его подключить по всем правилам. Но первоначально необходимо будет разобраться, для чего именно необходимо это устройство.

Правила подключения

Осуществлять установку контролирующего устройства данного типа необходимо по ряду причин. В первую очередь УЗО было разработано специально для того, чтобы защитить человека от поражения электрическим током.
обенно это касается тех моментов, когда в системе существуют реальные неполадки. Затем оно необходимо для того, чтобы предотвратить утечки тока. И в конце концов прибор предназначается специально для того, чтобы предотвратить возгорание и воспламенение электрической проводки в случае образования короткого замыкания. Так что, существует минимум три причины, по которым без этого аппарата не возможно обойтись.

Для того, чтобы подключить устройство защиты, необходимо следовать ряду определенных правил:

• УЗО необходимо подключать после вводного аппарата.
• В соответствии с нормами через него должен проходить «0» и фаза той электрической цепи, которая особенно нуждается в дополнительной защите.
• Следует использовать специальные технические элементы для монтажа УЗО.

Единственное что требуется помнить – это необходимость создание и сборки цепи по определенной схеме, которая существенно отличается от привычных.

Как правильно подключить?

Для того чтобы подключить устройство защиты в частном доме или в городской квартире, необходимо учитывать метод и тип подключения:

• как подключить УЗО и автоматы – по правилам не следует подключать УЗО перед автоматом, потому как устройство не сможет нормально функционировать в нормальном режиме. Питание к прибору следует подводить сверху;
• как подключить УЗО в щитке – в этом случае УЗО будет защищать всю квартиру в целом. Этот способ является самым простым для подключения УЗО;


• как подключить УЗО без заземления – при подключении УЗО без заземления необходимо пользоваться схемой, которая представлена ниже;
• как подключить УЗО в двухпроводную сеть – является одним из самых распространенных методов подключения устройства защиты в электрическую сеть;
• подключение УЗО в трехфазной сети с заземлением – в данном конкретном случае зачастую отсутствует нейтраль. Применяют лишь фазные электрические кабели (без применения обмотки). Останется пустая клемма нуля;
• подключение УЗО в цепь электропроводки – защитное устройство является немаловажным элементом любой системы электрической проводки. Это позволит избежать форс-мажоров в квартире и частном доме;
• подключение четырехполюсного УЗО – этот вариант на данный момент является наиболее распространенным. Принципиально этот вариант ничем не отличается от подключения в однофазную сеть. Фактически меняется число полюсов и магистральных подключений;
• УЗО на две фазы подключения 10 ма – этот вариант предполагает срабатывание защитного устройства при появлении электрической утечки от пяти до десяти мА;
• подключение УЗО и автомата схема 380 в — в цепь с такими показателя специалисты рекомендуют подключать УЗО четырехполюсного типа.

Следует понимать, что подключать прибор необходимо только при выключенном щите. В случае реальной необходимости следует приобрести одно мощное устройство и установить его на весь многоквартирный дом. Но стоит понимать, что этот вариант предполагает использования аппарата с высоким уровнем напряжения. Чтобы избежать ошибок и возможных проблем, нужно присоединять все элементы последовательно.

Схемы

Чтобы избежать реальных проблем при подключении, необходимо следовать определенной схематической расстановке. Для этого следует использовать следующие схемы врезания УЗО и автоматов аbb:

Внимание! При несоблюдении норм и правил подключения, указанных на принципиальной схеме, могут возникнуть реальные проблемы с работой оборудования.

Ошибки подключения

Монтаж УЗО выполняется людьми, так что не стоит исключать возможность появления ошибок. Для того чтобы избежать форс-мажоров, необходимо знать о самых распространенных ошибках:

• Не следует заводить питающую жилу снизу корпуса устройства. При неправильном подведении питания аппарат может попросту выйти из строя.
• Не следует устанавливать автоматический выключатель после УЗО. Устройство при таком подключении попросту не сработает. Как следствие, электрическая сеть будет представлять большую опасность для человека.
• Не стоит использовать местные защитные устройства на большую электрическую сеть. В данном случае может возникнуть утечка. Из-за этих утечек может произойти полное отключение от электричества всего здания.

После того как будет выполнено подключение необходимо будет проверить аппарат в работе. УЗО не должно срабатывать ни в ложных ситуациях, ни при других случайностях. Для тестирования необходимо будет перед непосредственным местом «врезки» устройства включить автомат и создать определенную нагрузку на него. Специально для этого, нужно включить в электрическую сеть прибор. Если при включении приборов в сеть не произошло никаких изменений, то УЗО работает нормально.

Видео

Смотрите на видео ошибки при подключении УЗО:

Также необходимо не забывать еще и о том, что после включения его в сеть и при срабатывании прибора, нужно обязательно определить место утечки. Чтобы провести все тесты без лишних проблем, стоит воспользоваться кнопкой, расположенной на корпусе прибора, которая носит название «ТЕСТ».

howelektrik.ru

Подключение УЗО в электрическую цепь квартиры

Монтаж данной защитной системы в единую цепь жилой квартиры является довольно простой процедурой, которую можно осуществить самостоятельно. Установка происходит через специальную DIN-рейку, которая может быть изначально встроена в распределительный электрощит или иметь отдельное расположение.

Этот элемент оснащен отверстиями с перфорацией, которые предназначены для соединения с тыльными защелками автомата. Клеммы, находящиеся на нижней и верхней части УЗО, имеют маркировку N и L, обозначающую нуль и фазу соответственно.

Для правильного подключения необходимо производить его в соответствии со следующей инструкцией:

1. Первоначально нужно соединить вводный автомат с силовым кабелем, идущим от наружной электросети. Выбор этого прибора осуществляется в зависимости от показателя максимального тока и общих нагрузок на сеть.
2. После вводного автомата подключается электросчетчик, который необходим для регистрации затрат энергии, также он будет отвечать за обеспечение УЗО необходимым напряжением.
3. Установка самого защитного механизма. Правильное подключение подразумевает подсоединение силового кабеля в верхней части, а кабель нагрузки снизу прибора. Верхние клеммы предназначены для подключения нуля и фазы, которые идут от электросчетчика.
4. Дополнительно требуется соединение фаз и нулей обоих приборов: L/ к L, N/ к N, чтобы обеспечить работоспособность схемы.
5. Фаза защитного устройства должна быть подключена к фазе автомата, а ноль прибора соединен с нейтралью, после чего процесс можно считать завершенным.

Подключение однофазного УЗО

Для того, чтобы избежать их, необходимо четко следовать следующей пошаговой инструкции:

1. Первоначально необходимо перевести автоматический выключатель в режим, при котором его проводники будут полностью обесточены.
2. После этого производится монтаж защитного отключающего устройства внутрь электрощита.
3. К выходным клеммам производится подключение проводников с фазой и нулем.
4. К входной клемме устройства с маркировкой L подсоединяется фазный кабель автоматического выключателя.
5. К входной клемме устройства с маркировкой N необходимо подключить нулевой кабель, отсоединенный от корпуса щитка.
6. Для осуществления проверки правильности подключения и работоспособности системы, необходимо вернуть напряжение на проводники автоматического выключателя, затем перевести защитное устройство в рабочий режим и обеспечить его напряжением. Для этого необходимо всего лишь подключить к электросети любой бытовой прибор, который находится в зоне охвата его защиты. Если после этого срабатывание устройства не произошло, то схема была реализована верно.
7. Последним этапом является проверка непосредственно УЗО, которая осуществляется путем нажатия кнопки тестирования. Отключение прибора после этого действия свидетельствует о том, что защитная система функционирует правильно.

Подключение УЗО по линии фазы

Еще одним способом внедрения защитного прибора в сеть является его подключение по линии фазы, которое осуществляется следующим образом:

1. Фазовые проводники противопожарного УЗО необходимо развести и подсоединить к трем автоматическим выключателям на 10А, отвечающим за освещение.
2. После этого фаза подсоединяется к дифференциальному автоматическому выключателю на 20А.
3. Последующие контакты соединяются со вторым УЗО на 30А.
4. Осуществляется последовательное подключение питания к трем автоматам на 16А, которые будут отвечать за соответствующие розеточные группы.
5. По такому же принципу происходит весь процесс с третьим УЗО.
6. В качестве финального действия необходимо вывести проводник к другим трем автоматам, также отвечающим за розеточные группы.

Подключение УЗО по линии нейтрали

Помимо фазного подсоединения, необходимо также знать, как осуществляется подключение через проводник нейтрали:

1. Установив противопожарное УЗО нужно провести и зафиксировать нулевой проводник на соответствующей шине с нулем.
2. От шины нулевой проводник протягивается дальше ко второму и третьему защитному прибору и дифференциальному автоматическому выключателю.
3. После автоматического выключателя нуль прикладывается не к шине, а к нагрузке, связано это с автономным функционированием автомата, обеспечивающего только отдельный бытовой прибор или выделенную электросеть.
4. От второго УЗО проводник с нулем необходимо провести ко второй нулевой шине, к которой, помимо этого, подсоединяются нулевые розеточные проводники. Благодаря этому, если в одной из них будет зафиксирована утечка тока, сработает аварийное отключение напряжения.
5. По такому же принципу происходит соединение другой шины с третьим УЗО и новой группой розеток.
6. Нулевые проводники освещения подсоединяются иначе – непосредственно к общей шине с нулем.

Иногда люди ограничиваются лишь общей нулевой шиной, но на данном примере показана правильная схема подключения по линии нейтрали, в противном случае, утечка в тока в одной из групп вызовет обесточивание всей системы, а не конкретного участка, или заставит сработать противопожарный УЗО.

Подключение УЗО к двухфазной цепи

Защитные приборы можно подключать к двухфазной цепи, в которой отсутствует заземление, что особенно актуально для старых зданий советской постройки.

Для того, чтобы осуществить этот процесс в двухфазной цепи, необходимо придерживаться следующего алгоритма действий:

1. Перед началом работ отсоединить провод питания от фазы автоматического выключателя и нулевого проводника щитка.
2. Осуществить монтаж прибора внутрь щитка.
3. Отключенные ранее кабели подсоединить к выходам УЗО.
4. К фазному входу УЗО подключить фазу от клеммы с выходом автомата.
5. К нулевому входу УЗО подключить нуль, идущий от корпуса электрощита, что исключит любую вероятность дальнейшего пересечения с иными нулевыми проводами.
6. Подключить автомат и после подачи напряжения при помощи ранее описанных методов проверить правильность функционирования системы.

Однако, несмотря на тот факт, что второй вариант гораздо более рационален, реализовать его своими руками крайне сложно даже при наличии готовой схемы, поэтому, если будет выбран именно он, рекомендуется обратиться за помощью к квалифицированному электрику.

Подключение трехфазного УЗО

Трехфазные разновидности данных устройств обладают 4 полюсами, что сказывается на некоторых особенностях их установки. При этом, задействование всех их не является обязательным условием, в зависимости от схем и особенностей оборудования может быть использовано 4, 3, а в отдельных случаях и 2 полюса.

Чаще всего, подобные приборы используются для обеспечения безопасности электросети с трехфазным напряжением вне зависимости от того, сколькими проводами оно подается.

Начальные этапы подключения у трехфазного и однофазного прибора одинаковые, все различия начинаются на отходящих цепях, поэтому с этого момента и будет начато рассмотрение данного процесса:

1. Утечка тока трехфазной разновидности имеет внушительные параметры, поэтому прибор обеспечивает только безопасность проводки от риска возгорания. Для того, чтобы обезопасить и человека от удара электрическим током, на всех отходящих участках устанавливаются дополнительные УЗО на 10 мА.
2. Для этих устройств также потребуются автоматические выключатели.
3. Нейтральный провод от основного трехфазного УЗО подключается к колодке, с которой нейтраль выводится только в случае необходимости.
4. На один из трех имеющихся фазных кабелей устанавливается автомат, обеспечивающий безопасность УЗО и электросети, находящейся в зоне его охвата.

Особенности подключения с заземлением и без

Отдельно взятые специалисты иногда высказывают мнение, что подключение УЗО без заземления невозможно или такая схема будет являться неработоспособной.

Это является грубой ошибкой и заблуждением по следующим причинам:

1. Принцип работы устройства защитного отключения изначально опровергает такую версию, поскольку заземление не играет в нем какой-либо значимой роли.
2. Некоторые люди с небольшим опытом реализуют схему с заземлением таким образом, что оно не функционирует, то есть фактически получают подключение без заземления, но УЗО при этом продолжает полноценно выполнять свои задачи.
3. Утечка на заземленный объект возможна в обоих случаях и такая вероятность не оказывает влияние на срабатывание аварийной системы, поскольку устройство обесточит цепь ровно в тот момент, когда ток достигнет номинального значения.

На основании этого можно сделать следующие выводы:

1. Наличие УЗО повышает уровень безопасности при эксплуатации бытовых предметов без заземления.
2. Само устройство отключения будет выполнять свои основные функции и без заземления.

Дополнительные схемы подключения

В некоторых европейских странах используются защитные устройства исключительно с 2 полюсами, это обусловлено принятыми у них правилами по технике безопасности. Такая практика позволяет отказаться от дополнительного монтажа нулевых шин: после автоматов сразу следуют проводники, фазовые и нулевые кабели напрямую идут к обсуживающимся приборам.

В России используются автоматические выключатели с 1 полюсом, что обуславливает необходимость наличия дополнительных нулевых шин.

Наиболее оптимальным способом их внедрения является следующая практика:

1. Монтаж нулевой шины непосредственно в корпус устройства, что позволяет отказаться от обилия подобных элементов внутри электрощита.
2. Внутрь одного устройства можно одновременно разместить 2-4 шины, которые при этом будут изолированы друг от друга.
3. Заземляющие проводники при этом выводятся и подсоединяются к контактной шине, такой вариант допустим для большинства современных систем заземления.

Основные ошибки подключения

Дополнительного рассмотрения требуют наиболее часто допускаемые ошибки, которые совершают люди при самостоятельной установке и подключении устройств защитного отключения:

1. Сплетение или любое другое пересечение нулевых проводников на выходе из защитного прибора. Это недопустимо по причине невозможности тестирования защитного оборудования и возникновения риска частых ложных срабатываний системы.
2. Осуществление подсоединения к нейтрали заземляющих кабелей розеточной группы нулевых проводов защитного устройства, либо их контакт с контуром самостоятельно подготовленного заземления. Такая схема никогда не практикуется профессиональными электриками, поскольку она не отвечает основным требованиям техники безопасности, и может вызвать короткое замыкание.
3. Совершение запрещенного соединения заземляющего элемента с нейтралью. Такая схема не является опасной, но УЗО при ней не будет функционировать, поскольку нарушится его принцип действия. При этом, существует риск ложного обесточивания домашней электросети.

Принцип действия

Данное устройство выполняет все свои основные функции благодаря датчику, являющемуся основным элементом его конструкции и способному реагировать на изменение величины тока на входе проводников.

Происходит это благодаря следующим особенностям внутренней конструкции:

1. Датчик по своей сути является классическим трансформатором тока, который имеет форму и вид тороидального сердечника.
2. Сердечник оснащен магнитоэлектрическим реле, на котором осуществлена установка по дифференциальному значению току. Само реле является крайне чувствительным элементом, поэтому реагирует на любые изменения входящего тока.
3. При фиксации значительных колебаний, задачей реле становится оказание прямого воздействия на механизм-исполнитель, вследствие чего срабатывает защитная мера и происходит полное размыкание электрической цепи.
4. Исполняющий механизм имеет в своей конструкции группу контактов, определяющую максимально допустимое значение тока, и пружину, которая совершает размыкание цепи в ситуациях, когда фиксируются сбои в работе.
5. Существуют современные модели защитного оборудования, которые претерпели некоторые изменения, например, магнитоэлектрическое реле в них было заменено особой электронной схемой.

Проверку принципа действия УЗО можно осуществить, нажав на нем специальную кнопку, предназначенную для тестирования системы. После этого произойдет искусственно созданная утечка, которой будет достаточно для срабатывания устройства и экспериментального размыкания цепи.

Советы специалистов

В завершение приводятся некоторые советы от специалистов в данной сфере, которые могут помочь при монтаже УЗО:

1. Для установки данного оборудования в жилом помещении, лучше всего отказаться от современных электронных моделей, поскольку их функционирование зависит от встроенной схемы.
2. Если используется схема подключения, которая не предусматривает наличие заземления, в нее обязательно нужно добавить автоматический выключатель. Он обеспечит защиту от перегрузок напряжения и коротких замыканий, в то время как УЗО будет следить за отсутствием утечек тока, таким образом, получается комбинированная защита.
3. После реализации любой схемы или замены одного из ее элементов, всегда необходимо запускать защитное устройство для тестирования его работоспособности, чтобы убедиться в правильном функционировании всей системы.
4. Подключение подобного защитного устройства зачастую является довольно сложной задачей, при этом, данное устройство выполняет важные функции, поэтому при наличии малейшей неуверенности в собственных силах и знаниях, рекомендуется обратиться за помощью к профессиональному электрику.

slarkenergy.ru

Зачем нужны УЗО, если есть АВ?

С течением времени электроизоляция токоведущих частей электроприборов, включая ТЭНы, провода, шнуры питания и кабели, неизбежно стареет. И тогда с них через токопроводящие корпуса различных электроприборов в землю начинают протекать так называемые токи утечки, величиной от нескольких десятков микроампер до единиц миллиампер.

Обычные АВ на появление токов утечки никак не реагируют – ведь они составляют ничтожные доли от номинальных токов электропотребителей. Однако их появление (точнее, превышение токами некоторого допустимого предела) является сигналом тревоги. Это предупреждение о приближении аварийной ситуации, и для ее предотвращения нужен специальный защитный электроаппарат – УЗО.

Кроме того, как известно, неотпускающий (судорожный) ток, представляющий для человека (при определенном времени воздействия) смертельную опасность, равен всего 10 мА. Поэтому необходимость создания защитных устройств, реагирующих на токи утечки в этом диапазоне величин, ощущалась с самого начала широкого проникновения электричества в быт.

Пояснение работы устройства

Попробуем объяснить принцип работы УЗО при помощи гидравлической аналогии. Будем считать, что вода протекает по замкнутому контуру водяного отопления так же, как и электроток по проводам. Если где-то в отопительной трубе возникает дыра, то через нее идет утечка воды. Поэтому ее расход (аналог электротока) через два сечения труб, одно из которых на входе контура, а другое – на его выходе, будет разным. Точно так же и с токами утечки в электроприборе. Можно сравнить, сколько тока входит в электроприбор, и сколько выходит. В однофазный электроприбор ток входит по фазному проводу, а выходит по нулевому, поэтому достаточно сравнить токи в этих двух проводах. В этом и состоит принцип работы УЗО в однофазной сети. Если величины тока на входе и на выходе электроприбора не одинаковы, то оно за время порядка нескольких миллисекунд отключает его от сети. Такое малое время срабатывания необходимо потому, что превышение токами утечки величины тока срабатывания УЗО могло быть вызвано именно прикосновением человека к токопроводящему корпусу прибора.

Ток срабатывания

Но чтобы работа УЗО стала эффективной в бытовых условиях, понадобилось немало времени. Прежде всего, нужно было точно определиться с величиной тока утечки, который был бы безопасен для человека на время срабатывания устройства. Попытки проектировать УЗО на токи утечки менее 10 мА приводили к созданию больших, сложных и дорогих устройств, причем склонных к ложным срабатываниям от различных электромагнитных наводок.

К началу 80-х годов ХХ в. ток их срабатывания, на основании опытов с добровольцами, был выбран величиной в 30 мА, а также были созданы малогабаритные трансформаторы с ферритовыми кольцевыми сердечниками (их называют дифференциальными), ставшие датчиками токов утечки. В продажу поступили электромеханические дифференциальные УЗО-ДМ с током срабатывания от 20 до 30 мА, являющимися сегодня самыми популярными в быту. Обычно литеры ДМ опускают, и прибор называют просто УЗО.

Принцип работы УЗО и схема подключения

Токи, протекающие по фазному и нулевому проводникам в разных направлениях, возбуждают в кольцевом сердечнике трансформатора устройства два одинаковых по величине магнитных потока Ф1 и Ф2, однако векторы магнитной индукции, соответствующие этим потокам, направлены в сердечнике встречно и взаимно компенсируют друг друга. Поэтому суммарный магнитный поток в сердечнике равен нулю, как и ЭДС во вторичной обмотке трансформатора.

Если вследствие дефекта изоляции появляется ток утечки, близкий к току срабатывания, то Ф1 ≠ Ф2, в сердечнике возникает магнитный поток, наводящий в выходной обмотке ЭДС, способный создать ток, достаточный для срабатывания порогового элемента УЗО. Далее оттягивается защелка силовой контактной группы, и ее контакты размыкаются. Таков принцип работы УЗО всех типов.

Во всех типах таких устройств предусмотрена кнопка «Тест», при нажатии на которую искусственно создается ситуация утечки тока для проверки срабатывания устройства. Флажок или кнопка с самофиксацией служат для повторного включения УЗО после тестового срабатывания.

Разновидности УЗО

Известны электромеханические и электронные типы таких защитных аппаратов. Принцип работы УЗО и схема подключения обоих типов одинаковы, однако приборы первого типа не нуждаются в электропитании и обладают простой и надежной конструкцией. Для их срабатывания хватает тока утечки в защищаемом электроприборе.

Электронное УЗО нуждается в подаче на него напряжения питания, так как в нем пороговый элемент выполнен в виде электронной схемы, усиливающей малый ток в выходной обмотке его трансформатора и создающей импульс для исполнительного реле.

В связи с этим и сам трансформатор электронного УЗО меньших размеров, габаритов и мощности. Модуль порогового элемента с усилителем питается от контролируемой цепи, и если в цепи его питания произойдет обрыв проводника, то такое устройство потеряет работоспособность. Имеются и другие риски при работе электронных УЗО. Например, выход из строя его электронных компонентов при импульсных перенапряжениях в питающей сети.

Поскольку надежность электронных УЗО ниже, чем у электромеханических, то и стоимость их меньше.

Трехфазное УЗО

У трехфазного аппарата, в отличие от однофазного, четыре полюса вместо двух, поскольку нулевой проводник проходит через оба типа устройств. Принцип работы трехфазного УЗО такой же, как и у однофазного.

Сердечник его трансформатора охватывает четыре проводника – три фазных и один нулевой. Суммарный ток в трех фазных проводах (т. н. ток нулевой последовательности) всегда равен по величине току в нулевом проводе и противоположен ему по направлению (внутри УЗО). В этом случае сердечник трансформатора не намагничен, в его выходной обмотке тока нет. Если в защищаемом приборе появился ток утечки, то в сердечнике появляется переменный магнитный поток, наводящий ЭДС в выходной обмотке трансформатора. По ней начинает протекать ток, пропорциональный току утечки, и если ток утечки превышает ток срабатывания, то УЗО отключает электроприбор. Баланс токов в контрольном органе УЗО нарушается, и оно срабатывает.

Трехфазное УЗО без нулевого проводника

Для защиты от токов утечки асинхронных электродвигателей, обмотки которых соединены в треугольник или в звезду с невыведенной нейтралью, применяется подключение 4-полюсного УЗО с незанятой нулевой клеммой. При отсутствии токов утечки в фазах электродвигателя, сумма токов в фазных проводах очень мала и неспособна вызвать срабатывание защиты. Появление тока утечки из фазных проводов через корпус двигателя в землю вызывает циркуляцию через трансформатор УЗО тока нулевой последовательности, на который и реагирует электроаппарат. Общий принцип работы УЗО и в этом случае не изменяется.

Особенности применения одно- и трехфазных УЗО

Трехфазные 4-полюсные аппараты имеют довольно большие токи срабатывания, что позволяет применять их только для противопожарной защиты, как и АВ с тепловыми расцепителями. Защиту же групповых линий на розетки в комнатах, кухне и ванной, либо защиту отдельных линий питания мощных электроприборов (стиральных и посудомоечных машин, электроплит, электроводонагревателей) следует выполнять на 2-полюсных однофазных УЗО с установкой номиналов по токам утечки от 20 мА до 30 мА.

Для того чтобы работа УЗО в однофазной сети была безопасной, оно само должно быть защищено от перегрузки по току (при длительной непрерывной работе исправного электроприбора), установленным перед ним АВ с тепловым расцепителем.

Работа УЗО без заземления

Как известно, в старых домах советской постройки квартирные электропроводки не имели отдельного нулевого защитного проводника, подключаемого к контуру заземления. Предполагалось, что его функцию исполняет нулевой рабочий проводник (т. н. система электроснабжения TN-C с общими нулевыми рабочим и защитным проводниками). А поскольку во всех изданиях ПУЭ есть запрет на установку в защитных проводниках аппаратов защиты, то 2-полюсные УЗО, разрывающие одновременно и фазу и нуль, также попадают под запрет. Даже последняя 7-я актуальная редакция ПУЭ в п. 7.1.80 подтвердила недопустимость установки УЗО в сетях по системе TN-C. Дело в том, что были зафиксированы случаи поражения электротоком во время их срабатывания.

Причиной этого стала разновременность срабатывания контактов устройств, составляющая единицы милисекунд. Но если первым отключался контакт в нулевом проводе, то при пробое изоляции на корпус бытового электроприбора потребитель оказывался под полным фазным напряжением, так что этих нескольких милисекунд вполне хватало для смертельного поражения.

Для квартир без нулевых защитных проводников устанавливать общеквартирное УЗО недопустимо, но отдельные такие аппараты можно устанавливать в групповые розеточные линии с общим защитным проводником или в линии питания отдельных электроприборов, если защитные проводники розеточных групп или розеток по кратчайшему пути заведены на их входные нулевые клеммы.

В этом случае разрыв внутри УЗО нулевого рабочего провода раньше фазного не приводит к разрыву защитного проводника электроприбора, так как участок защитного проводника от входной нулевой клеммы через розетку и шнур питания электроприбора останутся неповрежденными.

www.syl.ru

Другие статьи по теме:

Как подобрать автомат по мощности таблица Какие бывают узо Как отличить узо от дифференциального автомата Номиналы автоматических выключателей Узо и автомат Почему выбивает дифавтомат