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. Особенно 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
Прежде всего
Любой серьезный разговор об электричестве обязательно коснется правил электробезопасности, и не зря. Электрический ток не несет видимых признаков опасности, действие его на человеческий организм развивается мгновенно, а последствия могут быть длительными и тяжелыми.
Но в данном случае речь пойдет не об общих правилах производства электромонтажных работ, которые и так хорошо известны, а о другом: УЗО в старую советскую систему электроснабжения TN-C, в которой защитный проводник объединен с нейтралью, вписывается очень плохо. Долго было неясно, вписывается ли вообще.
Все издания ПУЭ однозначно требуют: в цепях защитных проводников запрещается установка коммутирующих устройств. Формулировка и нумерация пунктов менялись от редакции к редакции, но суть понятна, как говорится, и птице марабу. Но как быть с рекомендациями к применению устройств защитного отключения? Они – коммутирующие устройства, и в то же время включаются в разрыв как фазы, так и НУЛЯ, который одновременно и защитный проводник?
Наконец, в 7-й актуальной редакции ПУЭ (ПУЭ-7А; Правила устройства электроустановок (ПУЭ), 7 издание, с дополнениями и изменениями, М. 2012) п. 7.1.80 все-таки поставил точки над i: «Не допускается применять УЗО, реагирующие на дифференциальный ток, в четырехпроводных трехфазных цепях (система TN-C)». Вызвано такое ужесточение, вопреки прежним рекомендациям, зафиксированными случаями электротравматизма ПРИ СРАБАТЫВАНИИ УЗО.
Поясним на примере: Хозяйка за стиркой, в машине пробило на корпус ТЭН, как показано на рисунке желтой стрелкой. Поскольку 220 В ток распределяет по всей длине ТЭНа, на корпусе окажется что-то около 50 В.
Тут вступает в силу следующий фактор: электрическое сопротивление человеческого тела, как и любого ионного проводника, зависит от приложенного напряжения. С его увеличением сопротивление человека падает, и наоборот. Скажем, в ПТБ приводится абсолютно обоснованная расчетная величина в 1000 Ом (1 кОм), при потной распаренной коже или в состоянии опьянения. Но тогда при 12 В ток должен быть 12 мА, а это больше неотпускающего (судорожного) тока в 10 мА. Кого-то когда-то било 12 В? Даже вдрызг пьяного в джакузи с морской водой? Наоборот, по тем же ПТБ 12 В – абсолютно безопасное напряжение.
При 50-60 В на мокрую распаренную кожу ток не превысит 7-8 мА. Это сильный, болезненный удар, но ток меньше судорожного. Возможно, понадобится лечение от последствий, но до реанимации с дефибрилляцией дело не дойдет.
А теперь «защитимся» УЗО, не понимая сути дела. Его контакты размыкаются не мгновенно, а в течение 0,02 с (20 мс), и не абсолютно синхронно. С вероятностью в 0,5 первым разомкнется НУЛЕВОЙ контакт. Тогда, образно говоря, потенциальный резевуар ТЭНа со скоростью света (буквально) наполнится до 220 В по всей его длине, и на корпусе окажется 220 В, а ток через тело пройдет 220 мА (красная стрелка на рисунке). Менее чем на 20 мс, но 220 мА – это два с лишним мгновенно убивающих значения в 100 мА.
Так что же, в старых домах УЗО ставить нельзя? Все-таки можно, но осторожно, с полным пониманием дела. Нужно правильно выбрать УЗО и правильно его подключить. Как? Об этом будет рассказано далее в соответствующих разделах.
УЗО – что и как
УЗО в электрике появились одновременно с первыми ЛЭП в виде релейной защиты. Назначение всех УЗО остается неизменным по сей день: отключать подачу электроэнергии при возникновении аварийной ситуации. Как индикатор аварии в подавляющем большинстве УЗО (и во всех бытовых УЗО) используется ток утечки – при его повышении сверх заданного предела УЗО срабатывает и размыкает цепь электропитания.
Затем УЗО начали применять для защиты от пробоя и возгорания отдельных электроустановок. До поры, до времени, УЗО оставались «противопожарными», они реагировали на ток, исключающий зажигание дуги между проводами, менее 1 А. «Пожарные» УЗО выпускаются и применяются по сей день.
Видео: что такое УЗО?
УЗО-Е (емкостные)
С развитием полупроводниковой электроники начались попытки создать УЗО бытовые, предназначенные для защиты человека от поражения электротоком. Они работали по принципу емкостного реле, реагирующего на реактивный (емкостный) ток смещения; при этом человек работает как антенна. На том же принципе построен всем известный индикатор-фазоуказатель с неонкой.
УЗО-Е обладают исключительно высокой чувствительностью (доли мкА), могут быть выполнены практически мгновенно срабатывающими и абсолютно равнодушны к заземлению: ребенок, стоящий на изолирующем полу и дотянувшийся пальчиком до фазы в розетке, ничего не ощутит, а УЗО-Е его «почует» и отключит напряжение, пока он не уберет палец.
Но УЗО-Е имеют принципиальный недостаток: в них поток электронов тока утечки (ток проводимости) есть следствие возникновения электромагнитного поля, а не его причина, поэтому они крайне чувствительны к помехам. Нет теоретической возможности «научить» УЗО-Е отличать маленького шелапута, расковырявшего «интересную штучку», от заискрившего на улице трамвая. Поэтому УЗО-Е применяются лишь изредка для защиты спецоборудования, совмещая прямые свои обязанности с индикацией прикосновения.
УЗО-Д (дифференциальные)
«Вывернув» УЗО-Е «наоборот», удалось найти принцип работы УЗО «умного»: нужно идти непосредственно от первичного потока электронов, а утечку определять по разбалансу (разнице) полных токов в СИЛОВЫХ проводниках. Если от потребителя оттекает ровно столько же, сколько к нему ушло, все в порядке. Если пошел разбаланс – где-то течет, нужно отключать.
Разница по-латыни differentia, по-английски difference, поэтому такие УЗО назвали дифференциальными, УЗО-Д. В однофазной сети достаточно сравнить величины (модули) токов в фазном проводе и нейтрали, а при подключении УЗО в трехфазной сети – полные векторы токов всех трех фаз и нейтрали. Существенная особенность УЗО-Д – в любой схеме электропитания защитный и прочие проводники, не передающие потребителю мощность, должны проходить мимо УЗО, иначе неизбежны ложные срабатывания.
Для создания бытовых УЗО-Д потребовалось довольно много времени. Во-первых, нужно было точно определить величину тока разбаланса, безопасную для человека при времени воздействия, равном времени срабатывания УЗО. УЗО-Д, настроенные на неощутимый или на меньший неотпускающего ток, оказывались большими, сложными, дорогими, а наводки «ловили» лишь немного хуже УЗО-Е.
Во-вторых, нужно было разработать высококоэрцитивные ферромагнитные материалы для дифференциальных трансформаторов, см. ниже. Радиоферрит вообще не годился, не держал рабочую индукцию, а УЗО-Д с трансформаторами на железе оказывались слишком медленными: собственная постоянная времени даже небольшого железного трансформатора может достигать 0,5-1 с.
УЗО-ДМ
К 80-м годам исследования успешно завершились: ток по опытам на добровольцах выбрали 30 мА, а быстродействующие дифтрансформаторы на феррите с индукцией насыщения в 0,5 Тл (Тесла) позволили с вторичной обмотки снимать мощность, достаточную для непосредственного привода электромагнита размыкателя. В быту появились дифференциальные электромеханические УЗО-ДМ. В настоящее время это самый распространенный тип бытовых УЗО, так что ДМ опускают, а говорят или пишут просто УЗО.
Дифференциальное электромеханическое УЗО работает так, см. рис справа:
- Без утечки токи в фазном и нулевом проводниках по известному из школьной физики правилу буравчика возбуждают в ферритовом кольце равные по величине, но противоположно направленные магнитные потоки Ф1 и Ф2, которые подавляют друг друга. Результирующий магнитный поток в сердечнике Ф=0, и ЭДС намотанной на феррит вторичной обмотки равна нулю.
- При появлении утечки (скажем, при прикосновении человека к корпусу неисправной электроустановки, как на рисунке) один из токов становится больше, в феррите появляется магнитный поток, наводящий во вторичной обмотке ЭДС.
- Под током от вторичной обмотки электромагнит оттягивает защелку контактуры размыкателя, и контакты под действием пружины размыкаются.
- Кнопкой «Тест», создавая искусственно разбаланс токов в УЗО, проверяют его работоспособность; флажком или кнопкой с самофиксацией производят повторное включение после срабатывания.
Внешний вид с пояснениями обозначений на корпусе трехфазного и однофазного УЗО показан на рисунке сверху.
Примечание: кнопкой «Тест» УЗО положено проверять ежемесячно и при каждом повторном включении.
Электромеханическое УЗО защищает только от утечки, но его простота и «дубовая» надежность позволили объединить в одном корпусе УЗО и токовый защитный автомат. Для этого потребовалось всего лишь сделать тягу фиксатора размыкателя двойной и завести ее в электромагниты токовый и УЗО. Так появился дифференциальный автомат, обеспечивающий полную защиту потребителей.
Однако дифавтомат – не УЗО и автомат в отдельности, это следует четко помнить. Внешние различия (силовой рычаг, вместо флажка или кнопки повторного включения), как рисунке – это только внешность. Важное отличие УЗО от дифференциального автомата сказывается при установке УЗО в системах электроснабжения без защитного заземления (TN-C, автономное электропитание), см. ниже раздел о подключении УЗО без земли.
Важно: отдельное УЗО предназначено для защиты ТОЛЬКО от утечки. Его номинальный ток показывает, до какой его величины УЗО сохраняет работоспособность. УЗО на номиналы 6,3 и 160 А с одинаковым разбалансом в 30 мА дают одинаковую степень защиты. В дифавтоматах ток отсечки автомата всегда меньше номинального тока УЗО, чтобы УЗО не сгорело при перегрузке сети.
УЗО-ДЕ
В данном случае «Е» означает не емкость, а электронику. УЗО-ДЕ выполняются встроенными непосредственно в розетку или электроустановку. Разность токов в них улавливает полупроводниковый магниточувствительный датчик (датчик Холла или магнитодиод), его сигнал обрабатывается микропроцессором, а цепь размыкает тиристор. УЗО-ДЕ, помимо компактности, имеют следующие достоинства:
- Высокая чувствительность, сравнимая с УЗО-Е, в сочетании с помехоустойчивостью УЗО-ДМ.
- Как следствие высокой чувствительности – способность реагировать на ток смещения, т.е., УЗО-ДЕ упреждающее, отключит напряжение, прежде чем оно кого-то ударит независимо от наличия заземления.
- Высокое быстродействие: для «раскачки» УЗО-ДМ необходим хотя бы один полупериод 50 Гц, т.е. 20 мс, и хотя бы одна опасная полуволна должна пройти через тело, чтобы УЗО-ДМ сработало. УЗО-ДЕ способно срабатывать при напряжении «пробойной» полуволны в 6-30 В и отсечь ее в зародыше.
Недостатки УЗО-ДЕ прежде всего высокая стоимость, собственное энергопотребление (ничтожное, но при падении напряжения сети УЗО-ДЕ может не сработать) и склонность к отказам – электроника все-таки. За рубежом чипованные розетки широко распространились еще в 80-х; в некоторых странах их применение в детских комнатах и учреждениях обязательно по закону.
У нас УЗО-ДЕ пока мало известны, а зря. Пререкания папы с мамой по поводу затрат на розетку с «защитой от дурака» не сравнимы с ценой детской жизни, даже если в квартире бесчинствует неисправимый вредина и баламут.
Индексы УЗО-Д
В зависимости от устройства и назначения к наименованию УЗО могут добавляться основные и дополнительные индексы. По индексам можно сделать предварительный выбор УЗО для квартиры. Основные индексы:
- AС – срабатывают от разбаланса переменной составляющей тока. Выполняются, как правило, противопожарными, на разбаланс 100 мА, т.к. не могут защитить от кратковременной импульсной утечки. Недороги и весьма надежны.
- A – реагируют на разбаланс как переменного, так и пульсирующего токов. Основное исполнение – защитные на 30 мА разбаланса. Возможны ложные срабатывания/несрабатывания в системе TN-C в любом случае, а в TN-C-S при плохом заземлении и/или наличии мощных потребителей со значительной собственной реактивностью и/или импульсными блоками питания (ИБП): стиральная машина, кондиционер, варочная поверхность, электродуховка, кухонный комбайн; в меньшей степени – посудомойка, компьютер, домашний кинотеатр.
- В – реагируют на ток утечки любого рода. Это либо промышленные УЗО «пожарного» типа на 100 мА разбаланса, либо встроенные УЗО-ДЕ.
Дополнительные индексы дают представление о дополнительных функциональных возможностях УЗО:
- S – селективное по времени срабатывания, оно регулируется в пределах 0,005-1 с. Основная область применения – в энергоснабжении объектов, запитанных по двум лучам (фидерам) с автоматом ввода резерва (АВР). Регулировка времени срабатывания необходима, чтобы при пропадании основного луча успел сработать АВР. В быту иногда применяются в элитных коттеджных поселках или особняках. Все селективные УЗО – пожарные, на разбаланс 100 мА, и требуют установки после себя защитных 30 мА УЗО на ток меньшей ступени, см. далее.
- G – быстродействующие и сверхбыстродействующие УЗО с временем срабатывания 0,005 с и менее. Применяются в детских, учебных, лечебных учреждениях и в других случаях, когда недопустим «проскок» хотя бы одной поражающей полуволны. Исключительно электронные.
Примечание: бытовые УЗО чаще всего не индексируются, а различаются по исполнению и току разбаланса: электромеханические на 100 мА – АС, они же на 30 мА – А, встроенные электронные – В.
УЗО-Р
Почти неизвестная неспециалистам разновидность УЗО – не дифференциальные, срабатывающие по току в защитном проводнике (Р, РЕ). Применяются в промышленности, в военной технике и в других случаях, когда потребитель создает сильные помехи и/или имеет собственную реактивность, способную «сбить с толку» даже УЗО-ДМ. Могут быть как электромеханическими, так и электронными. Чувствительность и быстродействие для бытовых условий – неудовлетворительны. Обязательно высококачественное обслуживаемое заземление.
Выбор УЗО
Чтобы правильно подобрать УЗО, индекса мало. Нужно также выяснить следующее:
- Покупать отдельно УЗО с автоматом или дифавтомат?
- Подобрать или рассчитать значение отсечки по экстратоку (перегрузке);
- Определить номинальный (рабочий) ток УЗО;
- Определить требуемый ток утечки – 30 или 100 мА;
- Если вышло, что для общей защиты нужно «пожарное» УЗО на 100 мА, определить, сколько, где и каких требуется вторичных «жизненных» УЗО на 30 мА.
Отдельно или вместе?
В квартире с проводкой TN-C о дифавтомате можно забыть: ПУЭ запрещает, а проигнорировать, так электричество само скоро напомнит. В системе TN-C-S дифавтомат обойдется дешевле двух раздельных устройств, если намечена реконструкция проводки. Если же токовый автомат уже стоит, то дешевле выйдет согласованное с ним по рабочему току отдельное УЗО. Писания на тему: УЗО с обычным автоматом несовместимо – дилетантская несусветица.
На какую перегрузку рассчитывать?
Ток отсечки автомата (экстраток) равен максимально допустимому току потребления квартиры (дома), умноженному на 1,25 и дополненному до ближайшего большего значения из стандартного ряда токов 1, 2, 3, 4, 5, 6.3, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500, 4000 и 6300 А.
Максимальный ток потребления квартиры должен быть записан в ее техпаспорте. Если нет – можно узнать в эксплуатирующей здание организации (обязаны сообщать по закону). В старых домах и новых бюджетных максимально допустимый ток, как правило, 16 А; в новых обычных (семейных) – 25 А, в бизнес-классе – 32 или 50 А, а в люксах 63 или 100 А.
Для частных домовладений максимальный ток рассчитывают по лимиту потребляемой мощности из техпаспорта (уж его-то прописать инстанции не упустят) из расчета 5 А на киловатт, с коэффициентом 1,25 и дополнением до ближайшего большего стандартного значения. Если в техпаспорте прямо прописано значение максимального тока потребления, за основу расчета берут его. Добросовестные проектировщики на плане электропроводки прямо указывают ток отсечки главного автомата, так что и считать не приходится.
Номинальный ток УЗО
Номинальный (рабочий) ток УЗО берут на ступень выше тока отсечки. Если ставится дифавтомат, его выбирают ПО ТОКУ ОТСЕЧКИ, а токовый номинал УЗО заложен в нем конструктивно.
Видео: УЗО или дифавтомат?
Ток утечки и общая схема защиты
Для квартиры с проводкой TN-C-S не будет ошибкой без лишних размышлений взять УЗО на разбаланс 30 мА. Системе квартире TN-C далее будет посвящен отдельный раздел, а вот для частных домов ясных и окончательных рекомендаций сразу дать нельзя.
По п. 7.1.83 ПУЭ рабочий (естественный) ток утечки не должен превышать 1/3 тока разбаланса УЗО. Но в доме с электрическим теплым полом в прихожей, освещением двора и электроподогревом гаража зимой рабочий ток утечки может достигать 20-25 мА при жилой площади и в 60, и в 300 квадратов.
В целом, если нет теплицы с электроподогревом грунта, прогреваемой водяной скважины, а двор освещается экономками, на вводе после счетчика бывает достаточно поставить пожарное УЗО с номинальным током на ступень выше тока отсечки автомата, а на каждую группу потребителей – по защитному УЗО с таким же номинальным током. Но точный расчет может сделать только специалист по результатам электрических измерений уже готовой проводки.
Примеры расчета
Как рассчитать УЗО, разберем на примерах для разных случаев.
Первый – новая квартира с проводкой TN-C-S; по техпаспорту лимит потребляемой мощности 6 кВт (30 А). Проверяем автомат – стоит на 40 А, все ОК. УЗО берем на ступень или две выше по номинальному току – 50 или 63 А, не важно – и на ток разбаланса в 30 мА. О токе утечки не думаем: его в пределах нормы должны обеспечить строители, а нет – так пусть сами и исправляют бесплатно. Впрочем, подрядчики таких проколов не допускают – знают, чем пахнет замена электропроводки по гарантии.
Второй. Хрущевка, пробки на 16 А. Ставим стиралку на 3 кВт; ток потребления – около 15 А. Для ее защиты (и защиты от нее) нужно УЗО с номиналом 20 или 25 А на 30 мА разбаланса, но 20 А УЗО редко бывают в продаже. Берем УЗО на 25 А, но в любом случае ОБЯЗАТЕЛЬНО нужно пробки убрать, а поставить вместо них автомат на 32 А, иначе возможна ситуация, описанная вначале. Если проводка явно не выдержит кратковременного броска в 32 А, ничего не поделаешь, нужно ее менять.
В любом случае нужно давать заявку в энергослужбу на замену счетчика и реконструкцию электропроводки, с заменой или без замены. Процедура эта не очень сложная и хлопотная, а новый счетчик с индикацией состояния проводки в дальнейшем сослужит добрую службу, см. раздел о сработках и неисправностях. А зарегистрированное при реконструкции УЗО позволит потом бесплатно вызывать электриков для измерений, что тоже весьма неплохо на будущее.
Третий. Коттедж с лимитом потребления в 10 кВт, что дает 50 А. Общая утечка по результатам измерений – 22 мА, причем дом дает 2 мА, гараж – 7, а двор – 13. Ставим общий дифавтомат на 63 А отсечки и 100 мА разбаланс, дом с гаражом запитываем раздельно через УЗО на 80 А номинальных и 30 мА разбаланса. Двор в таком случае лучше оставить вовсе без своего УЗО, но светильники для него взять во влагозащищенных корпусах с заземлительной клеммой (промышленного типа), и завести их земли прямо на контур заземления, так будет надежнее.
Подключение УЗО в квартире
Типовая схема подключения УЗО в квартире приведена на рисунке. Видно, что общее УЗО включается как можно ближе к вводу, но после счетчика и главного (подъездного) автомата. Там же на врезке показано, что в системе TN-C общее УЗО включать нельзя.
При необходимости отдельных УЗО для групп потребителей их включают сразу же ЗА соответствующими автоматами, выделено желтым на рисунке. Номинальный ток вторичных УЗО берут на ступень-две выше, чем у «своего» автомата: для ВА-101-1/16 – 20 или 25 А; ВА-101-1/32 – 40 или 50 А.
Но это в новых домах, а в старых, где защита нужнее всего: земли нет, проводка аховая? Кто-то там обещал просветить на предмет подключения УЗО без земли. Верно, как раз до этого дело и дошло.
УЗО без земли
Процитированный в начале п 7.1.80 существует в ПУЭ не в гордом одиночестве. Он дополнен пунктами, разъясняющими, как все-таки (ну нет в наших домах контуров заземления, нету!) «впихнуть» УЗО в систему TN-C. Суть их сводится к следующему:
- Ставить общее УЗО или дифавтомат на квартиру с проводкой TN-C недопустимо.
- Потенциально опасные потребители должны быть защищены отдельными УЗО.
- Защитные проводники розеток или розеточных групп, предназначенных для подключения таких потребителей, должны быть кратчайшим путем заведены на ВХОДНУЮ нулевую клемму УЗО, см. схему справа.
- Допускается каскадное включение УЗО при условии, что верхние (ближние к электровводу УЗО) менее чувствительны, чем оконечные.
Человек сообразительный, но незнакомый с тонкостями электродинамики (чем, кстати, грешат и многие дипломированные электрики-силовики) может возразить: «Погодите, а в чем проблема-то? Ставим общее УЗО, заводим на его входной ноль все РЕ – и готово, защитный проводник не коммутируется, заземлились без земли!» Так, да не так.
Отрезок РЕ с соответствующим отрезком нуля и эквивалентным сопротивлением потребителя R образуют петлю, охватывающую магнитопровод дифтрансформатора, см. принцип работы УЗО-Д. Т.е., на магнитопроводе появляется ПАРАЗИТНАЯ обмотка, нагруженная на R. Хотя R мало (48,4 Ом/кВт), на синусоиде в 50 Гц влиянием паразитной обмотки можно пренебречь: длина волны излучения – 6000 км.
Электромагнитное поле установки и шнура к ней также исключаем из рассмотрения. Первое сосредоточено внутри аппарата, иначе он не пройдет сертификацию и не поступит в продажу. В шнуре же провода проходят вплотную друг к другу, и их поле сосредоточено между ними независимо от частоты, это т. наз. Т-волна.
Но при пробое на корпус электроустановки или при наличии наводок в сети по паразитной петле проскакивает короткий мощный импульс тока. В зависимости от конкретных факторов (просчитать которые точно может только специалист с опытом научной работы и на мощном компьютере) возможны два варианта:
- «Анти-дифференциальный» эффект: всплеск тока в паразитной обмотке компенсирует разбаланс токов в фазе и нуле и УЗО будет, что называется, мирно сопеть носиком в подушку, когда на проводах уже повисла скрюченная головешка. Случай исключительно редкий, но крайне опасный.
- Также возможен «супер-дифференциальный» эффект: наводка усиливает разбаланс токов, и УЗО срабатывает без утечки, побуждая хозяина к тягостным размышлениям: почему то и дело выбивает УЗО, если в квартире все исправно?
Величина обоих эффектов сильно зависит от размеров паразитной петли; тут сказывается ее открытость, «антенность». При длине РЕ до полуметра эффекты пренебрежимо малы, но уже при его длине в 2 м вероятность несработки УЗО возрастает до 0,01% По цифрам это мало, но по статистике – 1 шанс из 10 000. Когда речь идет о человеческой жизни, это недопустимо много. А если в квартире без заземления проложена паутина из «защитных» проводников, то чего удивляться, если УЗО «вышибает» при включении зарядки мобильника.
В квартире с повышенной пожароопасностью допустимо, при обязательном наличии индивидуальных УЗО потребителей, включенных по рекомендуемой схеме, ставить и общее ПОЖАРНОЕ УЗО на 100 мА разбаланса и с номинальным током на ступень выше, чем у защитных, независимо от тока отсечки автомата. В описанном выше примере для хрущевки нужно подключить УЗО и автомат, но не дифавтомат! При выбивании автомата УЗО должно остаться в работе, иначе резко возрастает вероятность несчастного случая. Поэтому УЗО по номиналу нужно брать на две ступени выше автомата (63 А для разобранного примера), а по разбалансу – на ступень выше оконечных 30 мА (100 мА). Еще раз: в дифавтоматах номинал УЗО делают на ступень выше тока отсечки, поэтому для проводки без земли они не годятся.
Видео: подключение УЗО
Ну вот, выбило…
А почему срабатывает УЗО? Не как, это уже описано, а почему? И что делать, если сработало? Раз выбило, значит, что-то не так?
Верно. Просто включать после срабатывания нельзя, пока не найдена и не устранена его причина. А найти, где что «не так» можно и самому без каких-либо особых знаний, инструмента и приборов. Большую помощь в этом окажет обычный квартирный электросчетчик, если только он не совсем уж антикварный.
Как найти виновного?
Первое, выключаем все выключатели, вынимаем все из розеток. Вечером для этого придется воспользоваться фонариком; лучше сразу при установке рядом с УЗО прикрепить к стене крючок и повесить на него дешевенький светодиодный фонарик.
Далее, пробуем включить УЗО. Включилось? Ищем «негодника» среди потребитетелей; как – чуть ниже. Если же нет, нужно проверить УЗО и проводку.
Отключаем подъездный или главный квартирный автомат. Не включается? Виновата электромеханика УЗО; нужно отдавать в ремонт. Самому копаться нельзя – устройство жизненно важное, и после ремонта нужна проверка на специальном оборудовании.
Включилось, но при подаче напряжения опять выбило при пустой проводке? В УЗО либо внутренний разбаланс дифтрансформатора, либо залипла кнопка «Тест», либо неисправна проводка.
Пробуем включить под напряжением, смотря на счетчик. Если хотя бы на миг вспыхнул индикатор «Земля» (см. рис), или раньше было замечено, что он подмигивает – утечка в проводке. Нужно проводить измерения. Если УЗО установлено в порядке реконструкции проводки и зарегистрировано в энергослужбе, нужно вызывать муниципальных электриков, они обязаны проверить. Если УЗО «самодуйное» – платить специализированной фирме. Услуга, впрочем, не из дорогих: современное оборудование позволяет за 15 мин. найти утечку в стене с точностью до 10 см.
Но прежде чем звонить в фирму, нужно открыть и осмотреть розетки. Экскременты насекомых дают прекрасную утечку с фазы на землю.
Проводка не внушает опасений, даже отключали посекционно автоматами, но УЗО выбивает «на пустом»? Неисправность внутри него. И разбаланс, и залипание «Теста» вызывают чаще всего не конденсат или интенсивное использование, а все те же «таракашкины какашки». В Ростове-на-Дону отмечен случай, когда в совершенно ухоженной квартире в УЗО было обнаружено гнездилище… туркестанских уховерток, невесть как туда попавших. Здоровенных, с огромными мощными церками (щипцами на хвосте), страшно злющих и кусачих. В квартире они никак себя не проявляли.
УЗО срабатывает при подключении потребителей, но признаков КЗ нет? Включаем все, особенно потенциально опасных (см. раздел о классификации УЗО по индексам), пробуем включитьУЗО, опять смотря на счетчик. На этот раз возможно, помимо «Земли», свечение индикатора «Реверс»; иногда его обозначают «Возврат», след. рис. Это свидетельствует о наличии в цепи большой реактивности, емкости или индуктивности.
Искать дефектного потребителя нужно в обратном порядке; сам по себе он может не дотянуть УЗО до срабатывания. Поэтому включаем все, затем по очереди отключаем подозрительных, и пробуем включать. Включилось, наконец-то? Это он и есть, «реверсивный». В ремонт, но уже не электрикам, а «бытовушникам».
В квартирах с проводкой TN-C-S возможен случай, когда четко определить источник срабатывания УЗО не удается. Тогда вероятная причина – плохая земля. Еще сохраняя защитные свойства, заземление уже не отводит высшие составляющие спектра помех, и защитные проводники работают как антенна, аналогично квартире TN-C с общим УЗО. Чаще всего такое явление наблюдается в периоды наибольшего пересыхания и промерзания почвы. А что делать? Напрягать эксплуатанта здания, пусть доводит контур до нормы, обязан.
О фильтрах
Одним из основных источников сбоев в работе УЗО являются помехи от бытовой техники, а эффективным способом борьбы с ними – поглощающие ферритовые фильтры. Видали набалдашники-«шишки» на компьютерных шнурах? Это они и есть. Ферритовые кольца для фильтров можно купить в радиомагазине.
Но для силовых ферритовых поглотителей определяющее значение имеют магнитная проницаемость феррита и магнитная индукция насыщения в нем. Первая должна быть не менее 4000, а лучше – 10 000, а вторая – не менее 0,25 Тл.
Фильтр на одном кольце (вверху на рис.) можно встроить с «шумящую» установку, если она не гарантийная, как можно ближе в сетевому вводу. Работа эта для опытного специалиста, поэтому точная схема не приводится.
Несколько же колец можно просто надеть на сетевой шнур (на рис. внизу): с точки зрения электродинамики все равно, обмотан проводник вокруг магнитопровода или наоборот. Чтобы не резать фирменный литой шнур, нужно купить вилку, гнездовую колодку и кусок трехжильного кабеля. Продаются и готовые сетевые шнуры с ферритовыми поглотителями помех, но стоит такой дороже, чем самодельный сборный по частям.
Видео: ошибки при подключении УЗО
Вывод
Как уже сказано вначале, УЗО – не панацея от электрической опасности. Оно многократно уменьшает вероятность поражения электротоком, но электричество все равно не терпит бездумного и безответственного обращения с ним.
Наилучший вариант развития мер электробезопасности – повсеместное применение чипованных розеток и встроенных в электроустановки электронных дифференциальных УЗО. В таком случае даже система электроснабжения TN-C, сохранив свою экономичность, могла бы стать вполне безопасной.
vopros-remont.ru
Схема с общим УЗО в однофазной сети
Общая защита может использоваться для всей электрической схемы в квартире. Ее необходимо ставить между двухполюсным выключателем и отходящими автоматами. Схема обеспечивает защиту сразу всех линий.
На рисунке ниже красным проводом обозначена фаза L. Она идет на однополюсные автоматы, а после них – на нагрузки. Синим цветом обозначен ноль N. После УЗО он подключается на общую шину, а с нее делается разводка к нагрузкам. Желтый провод – это земля (РЕ), которая также имеет общую шину и никак не связана с электрической схемой однофазной сети. С шины земли провода идут на защиту розеток и электрооборудования.
Положительной стороной является простота и дешевизна устройства. Недостаток схемы заключается в трудности определения места утечки тока. Если фаза попадает на корпус какого-либо прибора, отключается электричество во всей квартире, после чего приходится тратить много времени на поиск и устранение неисправности. Это причиняет неудобства.
Схемы с несколькими УЗО в однофазной сети
Другим популярным вариантом является схема, где на отдельных линиях есть защита.
Многих устраивает схема, изображенная на рисунке выше, поскольку все линии защищены. При этом легко обнаружить неисправность при появлении утечки тока по отключению одной линии. Кроме того, другая сеть остается работоспособной, что создает преимущества. Подключения фазы L, ноля N к аппаратам и земли PE, идущей на защиту электроприборов, выделяются другими цветами:
- синий – фаза;
- черный – ноль;
- зеленый – земля.
Следующая схема на рисунке ниже похожа на предыдущую, только здесь есть дополнительное УЗО на входе. При этом сразу возникает вопрос: зачем оно требуется? Общее устройство нужно преимущественно в тех случаях, когда не все линии защищены. Цвета проводов совпадают с предыдущей схемой.
Схема должна обеспечить селективность отключения, когда есть несколько защитных устройств и должно сработать только одно. Прежде всего, у входного устройства ток утечки должен быть больше и составлять не менее 100 мА. Еще селективность обеспечивается, когда есть устройства с разными задержками отключения.
Недостатком схемы является более высокая стоимость и необходимость размещения всего оборудования на большом распределительном щите.
Автоматы можно ставить последовательно: как перед защитным устройством, так и после него. Они не мешают друг другу и срабатывают, когда есть разные аварийные ситуации. Автоматы также срабатывают при очень больших токах утечки.
Подключение УЗО к трехфазной сети
Частные дома обычно питаются от трехфазной сети. Зачем это нужно? Многие приборы частного хозяйства работают по этой схеме, например, насосы, станки или система электрического отопления. Кроме того, удобно распределять нагрузки по фазам. Для защиты трехфазной сети есть четырехполюсное УЗО на 380 В. К его выходам подключаются групповые однофазные УЗО. Здесь важно правильно обеспечить соответствие между входом и выходом. У разных компаний подключение нулевой клеммы отличается. Она может располагаться с любой стороны: справа или слева.
Четырехполюсники обычно применяются в качестве противопожарных устройств и рассчитаны на большие токи утечки.
В схемах применяются отдельные шины для проводов нейтрали и земли. На отходящих линиях следует ставить однофазные двухполюсные УЗО на слабые токи 30 мА. К ним подключаются отдельные фазы (провода коричневого, красного и черного цветов).
В схеме подключения могут быть одновременно как трехфазные, так и однофазные нагрузки. Но при этом ноль каждой отдельной сети обязательно должен соединяться через шину с выходной нейтралью четырехполюсного УЗО (рисунок выше). Фазы обозначены красным, зеленым и желтым цветом, нейтраль – синим, а земля – зеленым.
При монтаже схем с УЗО необходимо уделять особое внимание следующему:
- правильно подключать фазные и нулевые проводники, а также землю;
- цветовая маркировка проводов должна выполняться по правилам;
- схема подключений должна строго выполняться.
Ошибки в подключении УЗО
Не допускается установка УЗО в следующих случаях:
- впереди счетчика или параллельно с ним;
- без последовательно установленного автомата с соответствующими характеристиками;
- в сеть с током утечки на 40 % выше, чем у УЗО;
- существенно отличаются параметры сети и защиты.
Когда УЗО располагается впереди счетчика, это дает возможность воровать электроэнергию. Если контролеры обнаружат подключение, они наложат на хозяина квартиры штраф и пришлют счет на оплату потерь в сети. Параллельное подключение к прибору счетчика заставит его ошибаться в сторону снижения расхода электроэнергии из-за трансформатора, находящегося в схеме УЗО.
Если общие токи утечки в сети выше, чем у УЗО, устройство будет постоянно срабатывать и придется слишком часто его включать. При включении мощной лампы происходит бросок тока, который может обесточить электрическую цепь.
УЗО отличаются уровнями защиты. Если в квартире установить промышленное устройство, оно не будет «замечать» утечку тока, когда человек касается фазы.
Для замены и ремонта УЗО целесообразно предусмотреть резервное подключение в обход его, чтобы устройство можно было обесточить и демонтировать, не отключая питания в квартире.
Дифференциальный автомат
Дифференциальный автомат – это устройство, объединяющее функции автоматического выключателя и УЗО в одном корпусе. За счет этого экономится место на электрощите. Устройство срабатывает на токи перегрузки и короткие замыкания, а также защищает человека от токов утечки и предотвращает возгорание при нарушении изоляции проводов или токоведущих частей приборов.
Внутри двухполюсного дифавтомата установлен трансформатор, сравнивающий токи на входе и выходе. Разница сигналов поступает на вход усилителя и катушку отключения, срабатывающую даже при незначительном токе.
Подключение дифавтомата
Дифавтомат часто подключается по двум вариантам. В первом случае он защищает всю сеть, что может вызвать ее полное отключение. При этом ток утечки подбирается больше 30 мА и рассчитан на отключение сети для предупреждения возгорания проводки. Если выбрать ток меньше, начнутся постоянные ложные срабатывания. Другой вариант предусматривает защиту отдельных линий, что позволяет выбрать ток утечки не более 30 мА, безопасный для человека. Схема является самой затратной, но более безопасной (рисунок ниже). Как и на всех предыдущих схемах, фаза обозначена через L, а нейтраль – через N. Черно-коричневым проводом отмечена земля.
На схеме два автомата подключены без защиты от токов утечки (крайние справа). Поэтому защита от возгорания здесь не полная. Для ее обеспечения на входе можно ставить общее УЗО или дифференциальный автомат. Это будет дороже, но надежнее. Защитных устройств должно быть столько, сколько нужно для безопасности, а не насколько хочется сэкономить.
Провода питания к дифавтомату подводятся сверху. К нижним клеммам подключается нагрузка.
Установка УЗО
Если аккуратно ставить УЗО по инструкции, с этим справится даже новичок. Его подключение делается следующим образом:
- Отключить подачу в жилище электроэнергии, после чего дополнительно проверить ее отсутствие индикаторной отверткой или мультиметром.
- Выбрать схему подключения: сразу после счетчика или на отдельной линии. С каждым УЗО должен подключаться автоматический выключатель.
- Установить устройство в щитке и после выполнить необходимые соединения (сверху и снизу). У каждой модели на корпусе или в инструкции есть схема подключения. Соблюдать полярность нужно обязательно. При отсутствии цветовой маркировки для нахождения необходимого провода фазы есть индикаторная отвертка. Если нужно найти нулевой провод, можно использовать тестер.
- Подать напряжение в сеть и проверить работоспособность защиты. Это делается путем нажатия на тестирующую кнопку УЗО, выведенную на переднюю панель. Она имитирует ток утечки, на что устройство должно обязательно сработать и отключить цепь питания.
elquanta.ru
