Как правильно подключить УЗО

Как правильно подключить УЗО?

В связи с массовым использованием электричества в быту и на предприятиях остро встает вопрос о необходимости защиты человека от случайного поражения электротоком. Для этого используются специальные устройства защитного отключения (УЗО), на которых выстраивается работа защиты от электрического удара. Из-за естественного желания обезопасить себя многие люди задаются вопросом, как подключить УЗО в собственном доме или квартире и для чего его применяют.

Назначение и область применения УЗО

УЗО предназначено для сравнения величины электрического тока, протекающего в фазном и нулевом проводе. При нормальной работе электрических приборов эта величина одинакова и встречные потоки в обмотках УЗО компенсируют друг друга. Как только возникает аварийная ситуация — где-то нарушается изоляция с последующим протеканием заряженных частиц на землю в обход нуля, дифференциальные токи будут отличаться и защита отключит питание.

На практике это можно представить следующим образом: при пробое электропроводки на корпус стиральной машинки или водонагревателя их корпус будет находиться под потенциалом. Как только с корпуса потенциал начнет перетекать на землю, защита отреагирует, и человек не пострадает. Наиболее актуально подключать УЗО в цепь мощных приборов на кухне или в ванной, так как из-за выделения конденсата на их поверхности и металлическом корпусе, который является потенциальным проводником.

Но это не означает, что остальное оборудование не требует подобных приспособлений для защитного отключения: те же светильники, розетки и прочая подключенная нагрузка также может нести угрозу человеку. Поэтому их тоже актуально подключать к УЗО на щитке как общим для всей электрической проводки, так и отдельно для каких-либо приборов или их групп. Особенности применения электронных и электромеханических УЗО напрямую зависит от схемы электроснабжения и места их установки.

Схемы подключения УЗО в однофазной сети

Большинство бытовых потребителей питаются по однофазной схеме, где для их электроснабжения используется один фазный и нулевой проводник.

В зависимости от индивидуальных особенностей сети однофазное питание может осуществляться по схеме:

• с глухозаземленной нейтралью (TT), в которой четвертый провод выполняет роль обратной линии и дополнительно заземляется;
• с совмещенным нулевым и защитным проводником (TN-C);
• с разделенным нулем и защитным заземлением (TN-S или TN-C-S, при подключении приборов в помещении отличия между этими системами вы не обнаружите).

Следует отметить, что в системе TN-C согласно требований п 1.7.80 ПУЭ не допускается применение дифференциальных автоматов, кроме защиты отдельных устройств с обязательным совмещением нуля и земли от прибора до УЗО. В любой ситуации при подключении УЗО следует учитывать особенности питающей сети.

Без заземления

Так как далеко не все потребители могут похвастаться наличием третьего провода в своей проводке, жильцам таких помещений приходиться обходиться тем, что есть. Наиболее простой схемой подключения УЗО является установка защитного элемента после вводного автомата и электрического счетчика. После УЗО актуально подключать автоматические выключатели для различной нагрузки с соответствующим током отключения. Заметьте, что принцип работы УЗО не предусматривает отключение токовых перегрузок и коротких замыканий, поэтому их обязательно устанавливают вместе с автоматическими выключателями.

Рис. 1: Подключение УЗО в однофазной двухпроводной системе

Такой вариант актуален для квартир с небольшим количеством подключаемых приборов. Так как при коротком замыкании в каком-либо из них отключение не принесет ощутимых неудобств, а отыскание повреждения не займет много времени.

Но, в случаях, когда используется достаточно разветвленная схема электроснабжения, в ней могут использоваться несколько УЗО с различной величиной тока срабатывания.

Рис. 2: подключение УЗО в разветвленной однофазной двухпроводной системе

В этом варианте подключения устанавливаются несколько защитных элементов, которые подбираются по номинальному току и току срабатывания. В качестве общей защиты здесь подключается вводное противопожарное УЗО на 300 мА, за ним проводится нулевой и фазный кабель до следующего устройства на 30 мА одно для розеток, а второй на освещение, для ванной и детской устанавливается пара агрегатов на 10 мА. Чем меньший номинал срабатывания используется, тем более чувствительной будет защита – такие УЗО сработают при значительно меньшем токе утечки, что особенно актуально для двухпроводных схем. Однако устанавливать чувствительную автоматику на все элементы также не стоит, так как она имеет большой процент ложных срабатываний.

С заземлением

При наличии заземляющего проводника в однофазной системе применение УЗО более целесообразно. В такой схеме подключение защитного провода к корпусу приборов создает путь для утечки тока при нарушении изоляции проводов. Поэтому срабатывание защиты произойдет сразу при повреждении, а не в случае поражения током человека.

Рис. 3: Подключение УЗО в однофазной трехпроводной системе

Посмотрите на рисунок, подключение в трехпроводной системе производится аналогично двухпроводной, так как для работы устройства требуются только нулевой и фазный проводник. Заземляющий подключается только к защищаемым объектам через отдельную шину заземления. Ноль также может подводиться к общей нулевой шине, с нулевых контактов он разводится проводами к соответствующим приборам, подключаемым в сеть.

Как и в двухпроводной однофазной схеме, при большом количестве потребителей (кондиционера, стиралки, компьютера, холодильника и прочих благ цивилизации) крайне неприятным вариантом является зависание всех вышеперечисленных электронных схем с потерей данных или нарушением их работоспособности. Поэтому для отдельных устройств или целых групп можно установить несколько УЗО. Конечно их подключение обернется дополнительными затратами, но сделает отыскание повреждений более удобной процедурой.

Подключение УЗО в двухфазной сети

Двухфазное питание относится к нестандартным присоединениям, где переоборудованный трансформатор старого образца на 127 В был переподключен в треугольник под современных потребителей на 220В, которые питаются от него линейным напряжением.

Рис. 4: Подключение УЗО в двухфазной системе

Чтобы подключить устройство защитного отключения в двухфазную цепь, необходимо обязательно отключить оба провода на вводе в щит, так как каждый из них находится под потенциалом. Затем каждая из фаз подключается к соответствующим фазным клеммам и нулевым клеммам с дальнейшим соблюдением их полярности. В отличии от однофазной системы, автоматы на выходе из УЗО должны устанавливаться для каждой линии или их можно заменить одним двухполюсным.

Подключение УЗО в трехфазной сети

Защита устройств, питаемых сразу тремя фазами, производится по аналогичному принципу, с тем отличием, что УЗО выбирается на четыре вывода. Пример подключения приведен на рисунке ниже:

Рис. 5: Подключение УЗО в трехфазной системе

Как видите, в данном случае подключение защитного устройства производится также после электрического счетчика и вводного пакетника. За ним уже подключаются индивидуальные автоматы, реагирующие на замыкание фаз, а при необходимости и более чувствительные УЗО для выстраивания селективного срабатывания на определенные группы потребителей.

Так как установка отдельного устройства для каждой фазы слишком затратное удовольствие, в трехфазных цепях применяются групповые УЗО, которые работают сразу со всеми элементами линии.

Основные ошибки во время подключения УЗО

При подключении УЗО многие допускают типичные ошибки, которые могут иметь весьма серьезные последствия для человека. Чтобы избежать их, соблюдайте такие правила:

• входные клеммы устройства защитного отключения должны подключаться только после соответствующего автомата, прямое подключение к сети недопустимо;
• соблюдайте соответствие нулевых и фазных контактов, их обозначение специально указано на корпусе;
• при монтаже проводки внимательно соблюдайте схему, особенно это касается объектов с разветвлением, большим количеством подключенных объектов и несколькими УЗО для них;
• если в квартире или доме отсутствует заземляющий проводник, то его ни в коем разе не стоит заменять проводом наброшенным на радиаторы отопления или трубы водопровода, заземление должно изготавливаться в соответствии с правилами;
• обращайте внимание на рабочие характеристики приобретаемых приборов (номинальный рабочий ток и ток отключения) и их соответствие параметрам сети, к примеру, если в линии может протекать ток в 50А, то устройство стоит выбирать минимум на 63А.

Чтобы обезопасить себя во время подключения соблюдайте элементарные правила электробезопасности.

Правила безопасности

Если вы решили самостоятельно подключить УЗО, успех и безопасность выполняемых работ будет зависеть от соблюдения вами правил безопасности:

• Перед началом монтажных операций обязательно снимите напряжение с участка (после отключения не лишним будет проверить наличие потенциала индикатором);
• Позаботьтесь о маркировке проводов – так будет гораздо удобнее подключать устройство, чтобы не перепутать выводы;
• Обязательно пользуйтесь заводскими клеммами и зажимами, ни в коем разе не допускайте накруток, напаек и других соединений с плохим контактом;
• После установки проверьте надежность соединений и наличие достаточной изоляции на всех токоведущих элементах;
• При вводе в работу обязательно проверяйте работоспособность путем нажатия кнопки тест;
• При первой подаче напряжения на вновь установленное устройство оно может разлететься из-за заводского брака или монтажных дефектов, поэтому лучше не стоять поблизости или принять меры для защиты глаз.

Перед подачей напряжения после завершения монтажа обязательно убедитесь, что никто из домочадцев или коллег не касается токоведущих элементов.

Как подключить узо – пошаговая инструкция

УЗО – это устройство защитного отключения, его предназначение – это защита людей от поражения электрическим током в случае поломок электрического оборудования, или непроизвольном контакте с металлическими частями электрического оборудования при утечке тока. Также, оно может защитить электросеть от возгорания проводки во время пробоя тока на корпус или землю.

УЗО представляет собой быстродействующий выключатель. В основу его работы положено сопоставление силы тока на входе и выходе объекта защиты. То есть ток, текущий в фазном и нулевом проводе должны иметь одинаковое значение при однофазном подключении.

Если у вас три фазы, то сумма токов в трех фазах, равна сумме токов нулевого провода. Если показатели имеют разное значение, то это значит, что в цепи присутствует ток утечки.

Датчики тока, используемые в УЗО, изготовляют на трансформаторах тока, построенных на тороидальных сердечниках. Пороговые защитные элементы срабатывания изготовляют преимущественно на магнитоэлектрическом реле с большой чувствительности.

Хотя, в последнее время набирают популярность устройства защитного отключения, сделанные с применением специальных электронных схем. Такая схема приводит в действия защитный пружинный механизм, разрывающий электрические контакты цепи при возникновении внештатных ситуаций.

Способы подключения в частном доме и квартире

Решив поставить УЗО в своей квартире и доме, в первую очередь, надо правильно выбрать его параметры. Прежде всего, обращайте внимания на токовую нагрузку, и для каких целей выбран прибор.

В случае установки прибора на всю квартиру или дом, надо просуммировать величину всех нагрузок, и выбрать подходящее значение. Второй величиной будет дифференциальный ток, при достижении которого, будет срабатывать защита. После сделанного выбора, остается одно – правильно подключить УЗО.

Подключение по линии фазы:

Как видно по рисунку, УЗО установлено после входного автомата и счетчика электроэнергии. После, УЗО фазный провод идет на автоматические выключатели, контролирующие разные группы нагрузки. Далее, после выключателей, он разводится к осветительным приборам и розеткам.

По линии нейтрали, провод идет на клеммную колодку, после нее, он разводится к устройствам потребителям.

Данная схема не имеет нулевой шины, что характерно для старых квартир и домов. В таких случаях, лучше может подойти схема с применением нескольких УЗО для защиты отдельных потребителей.

Подключение к однофазной сети однополюсных и четырехполюсных УЗО

Четырехполюсный УЗО в однофазной сети

Фактически, принцип подключения однополюсного УЗО показан в приведенной выше схеме. Является самым распространенным для однофазной цепи. Используя её как пример, можно спокойно делать установку у себя в квартире или загородном доме.

Главное, не попутать местами подключения фазного и нулевого проводов. Обычно, для входящего фазного провода, используется на корпусе обозначение 1, для исходящего фазного провода обозначение 2. Для обозначения нулевого провода используют обозначение N.

Далее, по аналогии с однополюсным подключением. Нулевой провод подключаем к клемме с обозначением N. Фазу желательно подключить к клемме в цепь, которой включена кнопка Тест. В большинстве случаев, она расположена рядом с нулевой цепью. Желательно, не реже раза в месяц проводить проверку с помощью кнопки.

Место установки

Обычно, место установки УЗО в электрощите. В нем расположены различные устройства для учета и распределения электрической энергии напряжения до 1000 В. В электрощите наряду с УЗО, установлены автоматические выключатели, электрический счетчик, распределительные клеммные колодки, и другие электрические приборы.

Если у вас имеется установленный электрощиток, то для установки устройства защитного отключения понадобится минимальный набор электрика. В него войдут пассатижи, бокорезы, набор отверток, маркер.

В редких случаях, может понадобится набор торцевых ключей, и электрический тестер. УЗО устанавливается на DIN-колодку. Если на имеющейся колодке нет места, то понадобится установить дополнительную.

Как подключить УЗО и автоматы?

Перед началом работ по подключению, рекомендуют нарисовать принципиальную схему подключения. Далее, задача будет в размещении всех приборов в электрощите.

Пошаговое руководство:

1. Современные электроприборы имеют модульную конструкцию. Для их установки предназначены специальные монтажные DIN-рейки. Их использование делает процесс монтажных работ намного проще. Выключатели, устройства защитного отключения и многое другое оборудование, имеет крепление для установки на такой рейке.
2. Далее, размещаем на местах крепления в электрощите все необходимые приборы и детали. После этого, руководствуясь ПУЭ, проводим подключение приборов согласно схеме.
3. На входе электроэнергии в щиток, должен стоять двухполосный автоматический выключатель. Его главная задача – защищать электросчетчик от коротких замыканий, перегрузки, и давать возможность проводить работы по замене оборудования.
4. Входной автомат также служит ограничителем максимальной мощности потребления квартиры или дома. Его номинал выбирается согласно максимально разрешенному значению потребляемой мощности. Монтируют входной автомат на верхнюю DIN-рейку.
5. После входного автоматического выключателя, подключаем электрический счетчик. Для подключения счетчика надо открутить пломбировочный винт, и снять нижнюю крышку. Под ней будет группа контактов. Обычно, схема подключения контактов располагается на внутренней стороне крышки. Если её там нет, посмотрите в инструкции к прибору. Контакты электрического счетчика имеют по два прижимных винта для каждого подключаемого провода. Их задача – обеспечить надежный контакт. После подключения, счетчик пломбируется, и доступа к контактам не будет.
6. В большинстве счетчиков, на первый контакт приходит питающая фаза. Ко второму подключают отходящую фазу. К третьему приходящий нулевой провод. К четвертому отходящий нулевой провод.
7. После счетчика, подключают УЗО. Контакты на устройстве обычно промаркированы. На верхние контакты подают входящее напряжения. Соответственно, снизу прибора подключаются контакты, которые пойдут последующим автоматическим выключателям, и другим приборам. В данном случае, необходимо соблюдать полярность. На контакт фазы, должна приходить фаза, а не ноль.
8. После завершения монтажа, необходимо проверить УЗО на работоспособность. Для этой цели, на приборе расположена кнопка Тест. При её нажатии, происходит имитация тока утечки. Прибор должен сработать, отключив подачу напряжения.

Возможные ошибки и их последствия

Больше всего происходит ошибок на этапе монтажа, особенно если его делают непрофессионалы:

1. Неправильное подключение подающих контактов. Часто, ноль путают с фазой.
2. Подача питающего напряжения снизу устройства. При этих ошибках, прибор может выйти из строя.
3. Нельзя соединять между собой нулевые выходы нескольких устройств. В результате этого, прибор утратит свою чувствительность, и не сможет правильно среагировать при возникновении опасных ситуаций.
4. Также, следует помнить, что недопустимо соединять в розетках нулевой провод с заземлением. Это также приведет к сбоям в работе.
5. Нельзя заводить питающие контакты с разных сторон устройства, например, подающую фазу снизу, а подающий ноль сверху. Устройство будет работать неправильно.

Если вы планируете установить одно устройство, то ставьте его сразу после электрического счетчика. Проблемой в этом случае будет полное обесточивание квартиры, в случае утечки тока. Электричество не заработает до тех пор, пока не устранят утечку.

В случае, если у вас много различных зон потребления электричества, установите несколько устройств. Это поможет вам уменьшить зону поиска поломки, и обеспечит комфорт в других зонах.

Следует заметить, что устанавливать такие устройства в цепи пожарной и других аварийных сигнализаций запрещается правилами безопасности.

Как подключить УЗО

Разобраться в том, как подключить УЗО в электрощите по всем правилам нужно еще до начала электромонтажных работ. Сам прибор ставится достаточно просто — но при этом есть несколько схем его установки, которые в разных условиях могут сильно отличаться по эффективности.

Оптимальным решением будет поручить разработку схемы подключения и установку УЗО квалифицированным электрикам. Но такая возможность есть не всегда, потому знать, как правильно подключить УЗО, стоит любому, кто так или иначе связан с электромонтажными работами. Также стоит знать, сколько автоматов можно подключить к 1 УЗО в разных ситуациях и каких ошибок нужно избегать при монтаже.

УЗО: назначение и принцип действия

Среди защитных устройств, которые монтируются в электрощитах, обычно используют приборы двух типов — автоматические выключатели (автоматы) и устройства защитного отключения (УЗО):

• Автомат защищает сеть от замыканий или перегрузок.
• УЗО реагирует на появление тока утечки, и в случае опасности отключает отдельную линию или всю сеть (в зависимости от места установки устройства).

УЗО и автоматы не дублируют друг друга, потому в электрических схемах их комбинируют, дополняя функционал и повышая уровень защиты.

Как работает защитное отключение

Устройство, предназначенной для защитного отключения цепи, работает по достаточно простому принципу:

• Внутри прибора находится трансформатор.
• Параметры тока на входа и на выходе из трансформатора фиксируются.
• Если устройство обнаруживает отличие параметров проходящего тока, то цепь размыкается.

Время срабатывания устройства защитного отключения при обнаружении тока утечки редко превышает 0,3-0,4 секунды. Это дает возможность минимизировать последствия контакта с неизолированным заземлённым прибором, а также предотвратить возгорание, возникающее при значительных утечках тока.

Сегодня используются как электромеханические, так и электронные устройства. Первые недороги, просты в монтаже и эксплуатации, при этом срабатывают даже без источника внешнего питания. Электронные устройства более чувствительны к перепадам напряжения в сети (могут выйти из строя), но также эффективно срабатывают при возникновении токов утечки.

Электрические схемы УЗО варианты для квартиры и дома

В квартирах чаще всего монтируют однофазную сеть, в домах может встречаться как одно-, так и трехфазная. Именно от конфигурации сети зависит схема подключения устройства, призванного защитить электросеть от токов утечки.

Схемы подключения в однофазной сети

В стандартных однофазных сетях, характерных для большинства квартир, устройства защитного отключения могут быть смонтированы по разным схемам:

• Если вы не знаете, как подключить УЗО с заземлением, используйте самый простой вариант — одно устройств, общее для всей сети. Прибор размещают после общего двухполюсного автомата и перед группой автоматов, каждый из которых отвечает за отключение отдельной электрической линии. Недостатком такого размещения будет более сложный поиск места, в котором появляются токи утечки — при угрозе устройство просто обесточивает всю сеть.

• Более сложный и дорогой в реализации вариант — добавление дополнительных УЗО на отдельные контуры. При этом после общего УЗО устанавливаются не просто автоматы, а пары «автоматический выключатель + устройство защитного отключения». Такую схему чаще всего приводят в качестве основной, отвечая на вопрос о том, как подключить УЗО без заземления.
• За счет разницы в токовых характеристиках можно сделать так, чтобы при появлении токов утечки срабатывали только приборы на отдельных контурах. Это облегчит поиск места аварии.
• Компромиссное решение — отказ от общего УЗО и установка отдельных устройств защитного отключения на каждый контур. При такой схеме важно наличие запаса надежности, потому что «второго уровня» защиты в виде общего прибора для всей сети в такой конфигурации нет.

Схемы трехфазного подключения

Владельцам частных домов и других объектов стоит разобраться, как подключить УЗО в щитке при такой конфигурации электросети. Здесь также можно использовать несколько схем:

• Наиболее распространенное решение — одно общее устройство (четырехполюсное) и отдельные УЗО для групп приборов-потребителей. Подключать лучше с использованием надежного негорючего кабаля ВВГнг.
• Второй вариант схож с предыдущим, но предполагает монтаж прибора учета. Если нужно установить счетчик — его располагают между вводным автоматом и УЗО. За общим устройством для отключения сети при появлении тока утечки монтируют по одной паре «автомат + УЗО» на каждую группу.

Для всех вариантов также важно рассчитать, сколько автоматов можно подключить к одному УЗО. Превышение допустимого количества может привести к некорректному срабатыванию защиты, что сделает ее менее надёжной. С другой стороны, комбинирование одного УЗО с несколькими автоматическими выключателями дает возможность сократить расходы и сэкономить место в электрощите.

Как подключить УЗО правильно: инструкция

Устройства защитного отключения монтируют в распределительных щитках или шкафах, фиксируя их на DIN-рейках. Конструкция абсолютного большинства моделей таких приборов предусматривает возможность их установки именно на стандартных рейках. Для фиксации обычно не требуется крепеж — устройство просто защелкивается на направляющих.

• От вводного автомата нулевой провод идет на входную клемму N (она слева), фазный — на входную клемму L (она справа).
• От выходной клеммы N провод идет на нулевую шину, от выходной клеммы L — а автоматическим выключателям.

После подключения и фиксации проводников крепежными винтами устройство обязательно тестируется. Если тестовое отключение прошло успешно, этот элемент защитной системы можно эксплуатировать.

Возможные ошибки

Ошибки при установке могут снизить эффективность работы защитного контура. Стоит заранее изучить их и постараться не допускать, устанавливая УЗО и другие компоненты по всем правилам. К наиболее распространенным ошибкам относят:

• Ситуацию, когда путают ноль и фазу, или соединяют нулевые провода нескольких приборов. Из-за этого чувствительность устройства снижается, и в нужный момент оно не срабатывает с нужной скоростью или не отключает сеть вообще.
• Соединение заземляющего контакта и «нуля». Объединение этих проводников становится причиной снижения эффективности защиты.
• Несоблюдение полярности. Полюса всегда обозначены на корпусе, и эту маркировку нужно учитывать при монтаже.

Кроме того, очень важен подбор УЗО и автоматических выключателей с соответствующими токовыми характеристиками. Запас по надежности необходим в любом случае, но значительное расхождение в номиналах в пользу УЗО может привести к дополнительным необязательным расходам.

Стоит также учесть, что встраивать устройства защитного отключения в электрические цепи охранной или противопожарной сигнализации нельзя — это с высокой вероятностью сделает их практически бесполезными.

Правила безопасности в процессе работы

Если вам нужно установить в щиток устройство защитного отключения, то при выполнении операции нудно придерживаться тех же правил, что и при любых электромонтажных работах:

• Перед началом работ обязательно отключается вводной автомат для прекращения подачи электропитания (он должен устанавливаться в первую очередь).
• Для работы использовать провода с достаточными электротехническими характеристиками, маркированные цветной изоляцией.
• Для устройства заземляющих контуров в квартире не применять металлические трубы системы отопления/ водоснабжения или заложенную в стенах арматуру.

Проверять работоспособность смонтированного оборудования нужно, соблюдая все меры предосторожности, предварительно проконтролировав качество фиксации проводников и состояние их изоляции.

Следуя этим рекомендациям, можно самостоятельно выбрать способ монтажа и подключить УЗО в доме или квартире. Но из-за высокой сложности работы установку защитного оборудования, как и сборку электрощита в целом стоит поручать профессионалам.

Подключение автоматов в щитке: как правильно подключить УЗО

Фото navro.org

Виды УЗО

Устройства защиты от утечек тока, известные под аббревиатурами УЗО, АДЗ, ВДТ, АВДТ, несут основную функцию — оградить живые организмы от электротравм, а также предупредить паразитные диэлектрические потери, способные привести к возгоранию. Весь спектр приборов, описанных в этом обзоре, имеет отличия по принципу действия, назначению, чувствительности, роду тока в контролируемой цепи, способности выдерживать нагрузку, а также по ряду прочих факторов. Чтобы иметь чёткое и ясное представление о возможностях того или иного прибора, следует понимать специфику его работы.

По механизму действия УЗО может быть электромеханическим и электронным. В первом случае основным функциональным элементом служит дифференциальный трансформатор на кольцевом сердечнике. Трансформатор имеет две первичные обмотки, по которым проходит основная нагрузка, а также третью управляющую. В нормальном режиме работы по первичным обмоткам протекают противоположно направленные токи, равные по значению, таким образом, их электромагнитная индукция взаимно компенсируется. Если в любой точке цепи, подключенной после УЗО, происходит утечка, токи в первичных обмотках теряют эквивалентность, соответственно, во вторичной обмотке появляется наводка. Когда наведённый ток превышает установленное значение, срабатывает расцепитель, который разрывает основную группу контактов.

Принцип работы электромеханического УЗО

Электронные УЗО имеют иной принцип действия, их работа основана на полупроводниковых приборах. Первым звеном электронной схемы выступает делитель тока, задача которого — преобразовать действующую на основных контактах устройства нагрузку к такой, которая допустима при работе полупроводниковых элементов. Пропорциональный, но меньший по величине ток приходит на компаратор (сравнивающее полупроводниковое устройство), который при существенной разнице на входах формирует выходной сигнал, приводящий в действие устройство размыкания основной цепи.

Cхема электронного УЗО: А — компаратор; К — реле; Т — кнопка «Тест»; R — резистор

Практическая разница устройств защитного отключения электронного и электромеханического действия заключается в следующем:

1. Электромеханические УЗО могут ложно срабатывать при высоких составляющих реактивной и индуктивной нагрузок. Другими словами, запаздывание или опережение кривой тока в одной обмотке относительно другой порождают наводки на управляющий контур.
2. Электронные УЗО не имеют достаточно высокой точности из-за погрешностей номиналов, свойственных для всех радиоэлектронных компонентов. Также на эффективность работы электронных УЗО оказывает существенное влияние значение напряжения, действующее в контролируемой цепи.

Слева: электромеханическое УЗО. Справа: электронное УЗО

По назначению УЗО принято классифицировать на устройства защиты от поражения электрическим током и приборы, защищающие от пожароопасных утечек тока через изоляцию. Помимо незначительных отличий в устройстве, эти приборы попросту имеют разные номиналы дифференциальных токов, на которые срабатывает защитный механизм.

Фото iwatt24.ru Противопожарное УЗО типа S (селективное)

Нагрузочная способность УЗО свидетельствует в первую очередь о проводимости элементов основной контактной группы. Также имеются отличия в:

1. Массивности магнитного сердечника, способного выдерживать нагрев при взаимной компенсации индукционных воздействий.
2. Классе мощности радиоэлектронных компонентов.

В разряде прочих функций УЗО наиболее примечательна возможность отключать цепь питания при превышении действующего тока. По сути такие УЗО, называемые дифференциальными автоматическими выключателями, совмещают в себе силовой автомат и устройство защиты от утечек тока.

Фото 220volt.com.ua Дифференциальный автомат

Нулевой и защитный проводники

С принципами работы УЗО мы разобрались, осталось только провести корреляцию с существующими схемами электропитания переменным током. Большая часть инцидентов, связанных с неправильной работой устройств дифференциальной защиты, вызвана именно неверным применением в различных схемах электроснабжения.

Главным образом цепи переменного тока отличаются наличием и схемой соединения нулевого и защитного проводников. Таким образом, можно выделить схемы электропитания с глухо заземлённой и изолированной нейтралью. На практике отличие заключается в месте объединения нулевого рабочего и нулевого защитного проводников. Для правильной работы УЗО общая точка нуля должна располагаться по схеме раньше места установки прибора.

Цепи, контролируемые УЗО, не должны иметь потенциальной возможности сбрасывать часть тока на землю, иначе ложные срабатывания гарантированы. Поэтому защитой от утечек оснащают преимущественно сети с изолированной нейтралью (IT и TT), то есть не имеющие связи с защитным нулевым проводником на всей протяжённости сети после ВРУ. В этот же разряд входят системы с глухозаземлённой нейтралью TN-S и TN-C-S, хотя установка дифференциальной защиты в них требует дополнительной осторожности.

Тем не менее, в системах типа TN-C устройства защитного отключения всё же могут корректно работать. Их подключение выполняется по 3-х или 5-проводной схеме, то есть защитный проводник тянется к распределительному узлу для объединения с рабочим нулём до места врезки УЗО. Защита от дифференциального тока в таком случае ограничена в селективности: трудно защищать целые группы проводников, приборы удаётся устанавливать только на крайних ответвлениях, то есть сразу перед токоприёмниками. Частный пример — розетки со встроенной защитой от утечек.

Выбор номинальных параметров

Сферу применения и назначение УЗО определяют два ключевых параметра: нагрузочная способность и величина утечки, при которой происходит разрыв цепи. Если дифференциальная защита призвана сократить тяжесть последствий от электротравмы, её номинал выбирается исходя из допустимых значений тока, действующего на организм.

Первая степень электрической травмы характеризуется судорогами без потери сознания и не наносит непоправимого ущерба. Такое поражение характерно при протекании через организм мизерных величин тока: порядка 10 мА для детей и до 30 мА у взрослых. Поэтому УЗО с уставкой по утечке на такие значения применяют для защиты основных розеточных групп. При этом наиболее чувствительные УЗО используют для розеток, расположенных вблизи пола, где к ним возможен доступ детей, а также для групп, подключенных по двухпроводной схеме. Розетки для бытовой техники, имеющие контакт защитного заземления, подключают через УЗО с чувствительностью в 30 мА. Для защиты от поражения электрическим током принято использовать приборы электромеханического типа как наиболее надёжные.

Основные характеристики УЗО

Общая защита кабельных линий электропередач от утечек через изоляцию обеспечивается противопожарными УЗО с уставкой дифференциального тока в 100, 200 или 500 мА. Более точное значение определяется характеристиками кабельной продукции и длиной линии. Чем хуже диэлектрические свойства и выше протяжённость, тем больше суммарное значение утечки. Высокая собственная ёмкость кабеля не вызывает ложных срабатываний, поскольку накопление заряда сопровождается пропорциональной по величине работой тока в обоих проводниках.

Нагрузочная способность УЗО устанавливается с обеспечением запаса надёжности порядка 10–20% в зависимости от режима работы защищенной линии. Выбор номинала точно по значениям действующего тока чреват перегревом устройства, если же запас будет существенно больше — возможно снижение чувствительности. В свою очередь, для дифференциальных автоматов уставка максимального тока и характеристика отключения имеют ключевое значение и определяются требованиями по защите линии от перегрузок.

Однофазное и трёхфазное подключение

Важнейшее правило подключения устройств дифференциальной защиты — к ним должны подключаться все проводники, по которым осуществляется перемещение электрического заряда. Для однофазных сетей используются двухполюсные приборы: левая группа контактов предназначена для фазного проводника, правая — для рабочего нулевого. Условное направление прохождения тока не имеет значения для электромеханических УЗО, в то время как электронные устройства требуют подключения нагрузки исключительно снизу с подачей питания на верхние клеммы.

Схема подключения трёхфазного УЗО: 1 —вводной автомат; 2 — трёхфазный счётчик; 3 — четырёхполюсное УЗО; 4 — автомат для подключения трёхфазной нагрузки; 5 — автоматы двухфазной нагрузки

Подключение трёхфазных УЗО также в обязательном порядке происходит с проведением рабочего нуля через устройство. В конечном итоге даже асинхронный двигатель — три линейных проводника, которые не имеют строгой балансировки нагрузки, поэтому их подключение по схеме «звезда» выполняется через симметрирующий ноль. Если при этом сам двигатель зануляется через систему защитного заземления, УЗО гарантированно не будет корректно работать.

Правильный электромонтаж

Большая часть УЗО относится к категории модульной техники для установки на 35 мм DIN-рейку. Высота модуля и размер шейки соответствуют стандартным габаритам, поэтому с размещением диффзащиты в обычных рядных ящиках проблем не возникает.

Фото drive2.com

В плане сборки щитовой проводки имеются свои тонкости. Подключение входного рабочего нуля к общей шине или кросс-модулю должно выполняться сразу после выхода с УЗО одним проводником без ответвлений. При этом к данной шине должны подключаться только те линии, защита которых контролируется устройством, с которого взят рабочий нуль. Таким образом, в стандартном щитке действует следующая схема подключения:

1. Входные фазные и нулевой провод с вводного кабеля подключают напрямую на клеммы УЗО. С обратной стороны снимается рабочий ноль и фазы, каждый проводник на отдельную шину.
2. К общей нулевой шине подключаются:
   • нулевые проводники осветительной сети напрямую;
   • ноль подключения УЗО 1 группы на 10 мА;
   • ноль подключения УЗО 2 группы на 30 мА.
3. К фазной шине подключается вся нагрузка, включая УЗО 1 и 2 группы.

Схема подключения УЗО: 1 — вводной автомат; 2 — счётчик; 3 — общее селективное УЗО; 4 — кросс-модуль; 5 — автоматы осветительной сети; 6 — автомат для защиты УЗО; 7 — УЗО первой группы 10 мА; 8 — УЗО второй группы 30 мА; 9 — нулевая шина; 10 — шина заземления

Поскольку нулевой контакт устройств дифференциальной защиты расположен справа, сами приборы располагают в правой части ряда, чтобы впоследствии выполнить раздачу фаз по автоматическим выключателям гребёнкой. После УЗО 1 и 2 группы устанавливаются дополнительные шины или кросс-модули, к которым подключаются все линии, входящие в соответствующую группу защиты. Если устройство защитного отключения или дифференциальный автомат устанавливаются в местных групповых щитках, они всегда следуют по схеме первыми. Исключение составляют линии освещения, питание на которые подаётся со входных клемм защитных устройств. Для снижения переходного сопротивления многопроволочные жилы следует обжать наконечниками. Контроль усилия затяжки для модульных устройств не критичен, однако требуется перетяжка контактов спустя 48–72 часа после завершения монтажа.

Проверка и устранение неисправностей

Установка УЗО практически в любую систему электроснабжения позволяет точно проверять подключенные к сети устройства и линии на предмет проблем с изоляцией и пробоя на корпус. Для этого УЗО и стараются сдвинуть как можно ближе к вводному автомату: область защиты при этом становится только шире, при этом проблемная точка легко детектируется путём последовательного перебора подключенных линий.

Ложное срабатывание УЗО практически всегда является следствием какого-либо действия человека: прикосновения к корпусу техники, включения прибора в розетку и т. д. Таким образом, место утечки в большинстве случаев удаётся достаточно быстро локализовать. Если срабатывает вводное УЗО, контролирующее несколько групп, линию со слабой изоляцией определяют путём последовательного отключения розеточных групп и контроля за работоспособностью электросети. Обнаруженная сеть может переключаться на питание в обход УЗО, но только с переподключением обоих проводников и только если такое изменение схемы допустимо с точки зрения электробезопасности. В остальных случаях требуется либо установка диффзащиты на большее значение тока утечки, либо восстановление изоляции линии.

Фото remkip.ru

Периодически нужно тестировать работоспособность механизма. Для этого в каждом устройстве предусмотрена тестовая кнопка, замыкающая один выходной полюс с противоположным входным через токоограничивающее сопротивление. Таким образом, имитируется утечка, значение которой с высокой точностью приближено к порогу срабатывания. Отсутствие реакции на нажатие тестовой кнопки может служить как о неисправности прибора, так и о слишком низком рабочем напряжении.

Как правильно подключить узо и автоматы в щитке. Схема.

Устройство защитного отключения работает довольно просто: сравнивает значение тока на нуле и фазе. При отклонении до значения рассчитанной чувствительности аппарата, что сигнализирует о токе утечки, он отключает цепь за десятую долю секунды. Это вкратце.

УЗО, в отличие от дифференциального автомата, не среагирует на токи короткого замыкания или перегрузки. Поэтому его нельзя ставить как самостоятельный элемент в щиток. Лучше всего размещать после вводного автомата и счетчика. И до групповых автоматов, обеспечив полную защиту электропроводки и своего здоровья.

Схема подключения узо

Разберем схему для однофазной и трехфазной сети, они практически идентичны. В многоквартирных домах ещё часто ставят двухполюсный вводной автомат, ибо нагрузка не равномерная, перекосы фаз. Поэтому ноль разрывается через автомат. Как подключить УЗО? Схема:

Также рекомендуется ставить обязательно на ванную повышенной чувствительности и на каждую линию группового автомата, если позволяет бюджет и место в электрощите. Про характеристики читайте ниже.

Для трёхфазной сети всё аналогично. Самый правый контакт под ноль, и практически всегда производитель заботливо всё подписывает. Для исключения ошибок в монтаже. Вот так вот просто подключить узо. Поздравляю!

Какую чувствительность мА выбрать.

Следует выбор сосредоточить на следующих характеристиках:

• 30 мА или 0,03 на ванную комнату и другие сырые помещения повышенной опасности.
• 300 мА или 0,3 на общий после вводного автомата и счетчика и групповые автоматы.

Пропускной ток должен соответствовать автоматическому выключателю перед которым ставится. Если вводной на 32, то и УЗО на 32. Если группы по 16А, соответственно устройство тоже должно быть подобрано под этот параметр. Также не стоит забывать ещё об одном не маловажном моменте.

Не ставить УЗО более высокой чувствительности над над менее чувствительными.

В таком случае у вас будет выбивать самый первый (после вводного) и вся эта крутецкая многоуровневая защита не будет работать. Просто будет постоянно вырубать не одну линию, а всю сеть сразу. В исключительных случаях можно использовать 100 или 500 милиамперные для обеспечения селективности.

Также возможно вы столкнетесь с проблемой постоянных срабатываний устройства. Советую ознакомится со следующим материалом, чтобы знать порядок действий — Сработало УЗО при включении. Как найти утечку.