Схема подключения УЗО в однофазной сети
Vivaset. ru, 03 августа 2021, 13:00
Нужно ли заземление для УЗО
Очень многие хозяева жилья уверены, что защитное устройство будет правильно работать лишь при наличии трехпроводной электрической цепи, с проводниками фазы, нуля и заземления. По этой же причине часто возникает вопрос, УЗО или заземление что лучше. Для того чтобы дать правильный ответ, необходимо разобраться в назначении каждого из них.
Известно, что основной функцией УЗО является отключение оборудования при появлении токовой утечки на корпус. Таким образом, удается избежать поражения человека электротоком. Заземление устанавливается с той же самой целью, только работает оно по другой схеме. Когда электрический ток появляется на нетоковедущих частях, за счет заземления создается короткое замыкание. В результате, происходит срабатывание максимальной токовой защиты автомата и обесточивание оборудования. Следовательно, оба метода защиты могут применяться отдельно, а при необходимости и совместно, дополняя друг друга. Поэтому обязательной установки заземления при использовании УЗО не требуется и защитное устройство может применяться даже в двухпроводной однофазной сети, в которой отсутствует штатное заземление. Данный вывод подтверждается и конструкцией самого прибора, где имеются фазные и нулевые клеммы, а отдельная клемма для заземляющего провода отсутствует. На это следует обратить особое внимание, поскольку заземление в обязательном порядке устанавливается лишь в домах современной постройки.
В старых же домах, построенных еще во времена СССР, до сих пор используются двухпроводные сети, без проводника заземления. В таких случаях, защитные устройства особенно необходимы. Вся разница в срабатывании УЗО с заземлением и без заземления, состоит лишь во времени срабатывания. При наличии заземления срабатывание происходит практически мгновенно. УЗО без заземления срабатывает только в момент касания корпуса прибора, находящегося под напряжением. Поэтому степень защиты получается уже не такая надежная, как в первом варианте, но тем не менее, даже в этом случае УЗО защищает от неприятных последствий поражения электротоком.
Как работает УЗО с заземлением
Устройство защитного отключения выбирается в соответствии с конфигурацией сети, где планируется его установка. Следует сразу же определить наличие или отсутствие заземляющего проводника РЕ. В современных зданиях он изначально предусматривается проектом. На объектах старой постройки до сих пор используется схема PEN, предусматривающая совмещение защитного проводника с нулевым проводом.
Монтаж подключение с землей считается более эффективным, поскольку отключение цепи в данном случае происходит, сразу же при появлении токовой утечки. В схеме PEN, как уже отмечалось, отключение происходит лишь после непосредственного контакта человека с оборудованием.
Если заземление в цепи все же имеется, то перед монтажом защитного устройства следует уточнить его тип. Например, схема TN предполагает глухое заземление нейтрали источника питания. Ее разновидностью является схема TN-C, совмещающая в едином проводе нулевые рабочий и защитный проводники во всей электрической цепи. Этот простой и недорогой вариант обладает существенным недостатком: в случае обрыва PEN-проводника, при наличии собственного заземления прибора, возникает опасность перехода всего потенциала на его корпус и появления на нем напряжения такого же, как во всей цепи.
Иногда электрики пользуются перемычкой, замыкающей нейтраль и заземляющую клемму в розетке. Подобная схема считается неправильной и опасной из-за высокой вероятности поражения током. Когда PEN-провод обрывается, УЗО не будет срабатывать, а на корпусе прибора возникнет опасное напряжение. Избежать поражения можно только случайно: человек в момент контакта с токоопасным корпусом должен также касаться и заземляющего контура, например, труб водопровода или отопления.
Самой надежной для подключения УЗО считается схема TN-S, где подключение нулевого защитного проводника выполняется отдельно. С нейтралью он объединяется лишь в источнике питания, благодаря чему обеспечивается максимальная защита и практически полностью исключается вероятность поражения электротоком. Даже, если произойдет обрыв нейтрального или заземляющего провода, все приборы в цепи будут работать и далее. Опасное напряжение на корпусах не появится, так как произойдет переход потенциала на другой, оставшийся провод. При обрыве сразу двух проводов, все приборы и сама цепь не будут представлять опасности для людей, поскольку электричество полностью отключится.
Существует еще одна так называемая промежуточная схема подключения TN-C-S, когда нейтральный и заземляющий провода могут объединяться лишь на отдельных участках и приобретают свойства PEN-проводника. В этом случае монтаж УЗО является обязательным, иначе цепь вообще останется без защиты.
Будет ли работать УЗО без заземления
Работа защитного устройства в двухпроводной сети происходит в особых условиях. Поэтому у многих хозяев возникает вопрос, сработает ли УЗО без заземления и обеспечит ли защиту от поражения электротоком? Для того чтобы получить ответ, необходимо проследить весь механизм срабатывания. При наступлении пробоя на корпус оборудования, мгновенного срабатывания УЗО не произойдет, поскольку заземление отсутствует и токовой утечке нет пути для дальнейшего прохождения. Одновременно, на корпусе прибора образуется потенциал, опасный для здоровья и жизни человека.
В момент касания корпуса, путь токовой утечки на землю будет проходить через человеческое тело. Через определенный промежуток времени значение тока станет равным порогу срабатывания УЗО и лишь тогда произойдет отключение с прекращением подачи тока на неисправный прибор. Время нахождения человека под воздействием тока будет зависеть от уставки срабатывания защитного устройства. Несмотря на довольно быстрое отключение, этого вполне хватает для получения серьезной электротравмы. При наличии заземления УЗО сработало бы сразу же после утечки тока и отключило бы прибор еще до соприкосновения с ним человека.
Таким образом, УЗО без заземления может быть подключено, однако такая схема не гарантирует 100-процентную безопасность. Тем не менее, в домах старой постройки все еще используются двухпроводные сети, а их переоборудование на более современные трехпроводные сети не всегда возможно с технической точки зрения. Поэтому во многих случаях УЗО является единственным вариантом защиты людей и бытовой техники. При использовании схем без заземления вместе с устройствами защитного отключения должны обязательно устанавливаться автоматические выключатели, отключающие сеть при перегрузках и коротких замыканиях.
Как подключить УЗО в квартире без заземления — Схема №1
Единственное защитное устройство устанавливается на входе и охватывает своим действием всю проводку, имеющуюся в квартире. В распределительный щиток напряжение поступает через вводный кабель. Далее оно подходит к двухполюсному автомату, а затем – к УЗО. После этого выполняется установка автоматов на отходящие линии.
Существенным плюсом считается низка стоимость такой схемы из-за применения только одного защитного устройства. Все приборы могут быть компактно размещены даже в небольшом распределительном щитке. Но, существенным недостатком подобного отключения будет срабатывание УЗО при утечках тока, в результате чего окажется обесточенной вся квартира.
Схема №2
Работа УЗО без заземления может осуществляться еще по одной схеме. В этом случае защитные устройства устанавливаются не только на входе, но и на каждой отходящей ветви. Вводное УЗО монтируется так же, как и в предыдущем варианте, а все остальные устанавливаются после автоматов, защищающих отходящие линии. Общее количество защитных устройств будет зависеть от конкретной конфигурации домашней сети. Нередко к защите отдельно подключаются водонагреватели, электроплиты, посудомоечные и стиральные машины.
Таким образом, при токовой утечке на какой-либо линии, произойдет срабатывание УЗО, установленного именно на этой линии. То есть на всех остальных участках квартиры напряжение не исчезнет, и остальное оборудование продолжит свою работу. Единственным недостатком данной схемы являются большие размеры распределительного щитка, необходимого для размещения большого количества УЗО и автоматов. Кроме того, сами защитные устройства стоят недешево.
Нередко возникает вопрос о необходимости установки вводного УЗО, если обеспечена защита каждой линии. Дело в том, что отходящее защитное устройство может по той или иной причине не сработать при токовой утечке. В этом случае вводное УЗО служит страховкой и через определенное время отключит всю сеть.
УЗО в системе TN-C
Очень часто возникают вопросы о возможности подключения УЗО в системе заземления TN-C и его эффективности. Варианты данной системы могут быть трехфазными с четырьмя проводами или однофазными – двумя проводами. В первом случае провода состоят из трех фазных и одного нулевого, а во втором – из двух проводников фазы и нуля.
Большинство специалистов безоговорочно рекомендуют установку защитных устройств в таких системах, поскольку именно они срабатывают при токовых утечках, опасных для человека. Однако существует так называемая «оппозиция», по мнению которой установка УЗО в системе TN-C не только неэффективна, но и опасна. Это связано с тем, что защита срабатывает лишь при непосредственном касании токоведущих частей, а не заранее, с появлением тока утечки. Кроме того, в домах со старой проводкой такие устройства будут отключаться без видимых причин.
Большинство электриков и хозяев квартир выступают все-таки за установку УЗО. Оно в любом случае не будет бесполезным и в нужный момент сработает, спасая здоровье или даже саму жизнь. Защитное устройство существенно повышает электробезопасность и делает жизнь проживающих людей более спокойной.
Способ 1
Смонтировать без заземления УЗО можно, применяя устройства через одно. Подходит метод только для сравнительно маленьких помещений, но он является наиболее экономичным. Отличается одним недостатком, который нельзя забывать: если имеющийся УЗО все же сработает, все питание будет отключено, и весь дом (квартира) окажется без света.
Ситуация не изменится до тех пор, пока не будет найдена проблемная точка. Потребитель с повреждением и утечкой тока следует отключить, после чего замкнутая в обход линия питания сможет заработать.
Для обнаружения повреждения порой приходится обследовать все линии, на что тратится время и силы.
Способ 2
Возможно смонтировать определенные части энергосистемы на самостоятельные УЗО – работа всех линий станет гибкой, однако потребуется вложиться в заранее рассчитываемое количество отдельных устройств.
Помимо УЗО также потребуются автоматы: для повышения надёжности их наличие является желательным.
Суть УЗО без заземления
Схема с УЗО, характеризуемая отсутствием заземления, работает при возникновении тока утечки, который образуется при прикосновении к токоведущему корпусу или проводнику. Естественно, на момент касания эта деталь должна быть запитана (находиться под напряжением).
При касании ток по пути наименьшего возможного сопротивления начнёт течь по телу человека или животного в направлении к земле. Лавинообразно нарастая, в какой-то момент величина электрического тока достигнет определенного значения, на которое рассчитано срабатывание УЗО – и в результате этого цепь будет разомкнута, напряжение будет снято, живое существо окажется в безопасности.
Продолжительность пребывания организма под напряжением характеризуется типом и мощностью уставки, сроком срабатывания устройства и корректностью подключения. Если где-то вкралась ошибка, возможно получение электротравм – это обстоятельство и является существенным минусом схемы монтажа. По этой причине рекомендуется улучшать схему и применять только надёжные защитные устройства.
Проверка УЗО
Производители предусматривают возможность периодической проверки работоспособности каждого УЗО. Для этого на корпусе выполняется клавиша «Тест» — если ее нажать, станет понятно, работает ли устройство. Для полной уверенности рекомендуется следовать требованиям, изложенным в инструкции.
Наша работа
Как опытные электрики с приличным стажем работы с бытовыми и промышленными энергосетями советуем обращаться исключительно к профессионалам — только образованные и квалифицированные специалисты способны найти проблему и надёжно ее устранить в любых условиях.
Так, мы работаем по территории Минска и всей Минской области, ездим на своём транспорте и имеем весь инструмент и оснастку для успешной работы с любыми энергопотребителями.
Звоните, наши цены понравятся каждому!
Vivaset. ru, 03 августа 2021, 15:00
Назначение и принцип работы УЗО в картинках
Устройство защитного отключения относится к токовым защитам и занимает второе место за автоматическим выключателем по обеспечению безопасности. Оно уже спасло здоровье многим людям, предотвратило электрические травмы.
Необходимость использования УЗО подтверждена требованиями времени, диктуется правилами электрической безопасности.
Как работает защитное отключение при образовании тока утечки
Орган сравнения фаз контролирует величину векторов входящего и выходящего токов по проводникам потенциалов фазы и нуля, постоянно сравнения их магнитные потоки.
Если величина второго вектора уменьшилась больше допустимого значения уставки, то делается вывод о возникновении неисправности. От появившегося тока утечки автоматически отключаются силовые контакты.
УЗО предотвращает прохождение тока через человеческое тело при случайном касании оголенных токоведущих частей или повреждении изоляции проводки, когда появляется опасный потенциал на корпусе электрического прибора.
Дополнительное назначение устройства: предотвращение пожара здания вследствие нарушения диэлектрических свойств изоляции, создающего случайные пути аварийных токов.
Дифференциальный орган работает во всех системах заземления здания. Однако наиболее корректная и безопасная ситуация создается в схемах TN-S и TN-C-S, ТТ с дополнительной заземляющей магистралью РЕ.
Здания со старой системой заземления TN-C загрубляют чувствительность органа сравнения.
Электрические схемы УЗО: 2 варианта для квартиры и дома
Защита выпускается готовыми модулями для установки на Din рейку с возможностью монтажа в однофазной или трехфазной проводке.
Схема подключения однофазного УЗО
В сеть 220 вольт включают модуль на две магистрали тока с потенциалами фазы и нуля.
Схема внутренней конструкции защиты печатается прямо на корпусе, приводится в документации. Провод приходящей фазы подключается сверху на клемму №1, а с клеммы №2 идет к потребителям.
Потенциал нуля подводится на верхнюю клемму N, а снимается с нижней. Менять эти правила подключения нельзя: иначе орган сравнения фаз не сможет работать правильно, произойдут ложные срабатывания.
Схема подключения трехфазного УЗО
Три входных фазных проводника монтируют поочередно к верхним клеммам №1, 2 и 3. Снизу модуля с клемм №2, 4 и 6 их снимают и направляют к потребителю. Потенциал нуля подводят сверху к клемме “N”, снимают с нижней.
Различные производители конструктивно располагают магистраль рабочего нуля справа или слева от магистралей фаз. Все эти вариации показаны схемой-картинкой на корпусе защиты.
Магистрали фаз допустимо менять между собой местами, но их нельзя путать с линией тока нуля. К ней подключена обмотка кнопки проверки “Тест”. При ее нажатии защита станет работать не правильно.
3 варианта использования в квартире
Модуль защиты в квартирном щитке может монтироваться на:
- вводе для контроля всего рабочего оборудования, подключенного к проводке;
- одной проблемной линии, например, для ванной комнаты или кухни, обладающих повышенной степенью влажности;
- несколько магистралей с розеточными группами.
Вводное УЗО: защита всей проводки в квартирном щитке
Устройство защитного отключения на вводе в квартиру устанавливают непосредственно за счетчиком и вводным автоматическим выключателем.
Пример расположения модулей защит, показанных на фотографии электрического щитка, дополняет поясняющая схема. Для ее ввода используется обычный автоматический выключатель однофазного исполнения.
Он разрывает только потенциал фазы аварийного тока. Это вполне приемлемо для обеспечения большинства задач, которые стоят в вопросах безопасности бытовой проводки.
Схема с двухполюсным автоматом ввода создается по такому же принципу за исключением того, что потенциал нуля проходит через его вторую магистраль на вход вводного УЗО.
После выхода с устройства защитного отключения потенциал нуля подключают к отдельной изолированной шинке N. С нее выполняют разводку по жилам кабелей к потребителям.
Защитные магистрали РЕ проводника монтируются с помощью собственной шинки PE. На нее подключается соответствующая жила от вводного кабеля и собираются отходящие магистрали ко всем потребителям без каких-либо разрывов.
Технические характеристики УЗО: номинальный ток и величина утечки — как правильно выбрать для вводного модуля
2 перечисленных параметра заложены заводом в конструкцию любого модуля. Изменить их после его приобретения мы не сможем. Поэтому важно их правильно выбирать до покупки.
Номинальный ток и уставка срабатывания утечки маркируются прямо на корпусе защиты.
Как выбрать УЗО по номинальному току
Эта величина характеризует силу тока, которую способны нормально выдерживать внутренние цепи блока без повреждения, например, со значением 40 ампер, как показано на картинке.
Если через внутреннюю схему защиты пойдет больший ток, то он просто спалит обмотки, провода, изоляцию. Это допускать нельзя.
Каждое устройство защитного отключения подключают через индивидуальный автомат с меньшим номинальным током на одну ступень стандартного ряда.
Модуль защитного отключения ставят за автоматическим выключателем. Тогда он полностью обесточивается после разрыва силовых контактов автомата.
По этому принципу для верхней схемы выбран автомат с током 32 А для вводного УЗО на 40 ампер. Его уставка по нагрузке короткого замыкания и перегрузу спасает наш модуль от выгорания при любой аварии.
Универсальными возможностями обладает дифференциальный автомат. Он объединяет в своей конструкции возможности УЗО и автоматического выключателя со сбалансированными электрическими параметрами номинального тока.
Стоимость дифавтомата несколько выше, чем составляющих УЗО и автомата вместе, но его применение экономит место в квартирном щитке, что часто бывает вполне обоснованно.
Как выбрать УЗО по току утечки
Практически через любой слой изоляции протекают токи. Просто у материалов с высокими диэлектрическими свойствами они очень малы из-за высокого электрического сопротивления.
Поврежденная изоляция обладает низкой ограничивающей способностью. Через нее протекают токи повышенной величины.
ПУЭ регламентирует суммарный ток утечки (дифференциальный) сквозь изоляцию. Он никогда не должен превышать безопасную для человека величину.
Существуют специальные лабораторные приборы, которые позволяют измерить ток утечки через изоляцию электропроводки. Когда они отсутствуют, то выполняют приблизительный расчет по предложенной методике.
Для обычных помещений выбирают устройство защитного отключения с безопасным дифференциальным током 30 мА. Во влажной среде, характерной для ванной комнаты или кухни во время приготовления пищи, его величина снижается до 10 или 6 мА.
На вводе в здание допустимо ставить устройство защитного отключения с номиналом 100 мА.
Если суммарный ток утечки электропроводки превышает допустимый уровень дифференциального тока для УЗО более чем 33%, то необходимо рассматривать вопрос полной замены устаревших проводов и кабелей.
Вводное УЗО на 100, 300 или 500 мА не способно спасти человека от получения электрической травмы. Его задача: предотвратить пожар из-за возгорания электрической проводки.
Схема использования одной защиты с органом сравнения фаз токов на вводе отличается простотой и экономичностью, но значительно затрудняет поиск неисправности после ее отключения.
УЗО для ванной: пример выбора модуля защиты на один потребитель
Вариант размещения защитного отключения внутри квартирного щитка показан фотографией ниже.
Схема подключения модуля защиты для одной отдельной линии (ванная комната) с расположением магистралей фазы и нуля показана более подробно на общей картинке для квартирной проводки.
Автоматический выключатель этой магистрали, как и остальных, запитан от сборки за вводным автоматом.
Обращаю внимание, как здесь подключена шинка рабочего нуля и ее отличия от способа, выбранного для схемы с вводным модулем.
Рабочий ноль подводится от вводного кабеля непосредственно к счетчику, а с него отводится на шинку N. С нее выполняется разводка ко всем потребителям кабелями отходящих линий.
К розеткам ванной комнаты рабочий ноль подается через отдельный силовой контакт нашей защиты.
Монтаж шинки PE выполняется по предыдущему варианту без изменений.
В этой схеме внутренняя конструкция модуля защищена от превышения номинального тока (16 ампер) собственным автоматическим выключателем (номинал 10 А).
При срабатывании защиты поиск неисправности упрощается проверкой состояния изоляции на магистрали от силовых контактов модуля до рабочего органа подключенного потребителя.
Групповое УЗО: экономная защита нескольких отходящих линий
Устанавливать индивидуальный модуль к каждому отдельному потребителю — наиболее оправданное решение в вопросах обеспечения безопасности и поиска места возникшей неисправности.
Однако такая схема монтажа самая затратная и дорогая. Она требует использования довольно вместительного квартирного щитка и большого количества модулей УЗО или дифференциальных автоматов. На их покупку уходит много денег.
Групповое УЗО позволяет их экономить. Его просто подключают к нескольким отходящим линиям, располагая отдельным блоком перед индивидуальными автоматическими выключателями.
Внутри квартирного щитка их удобно монтировать отдельными группами. Этот прием обеспечивает наглядность при эксплуатации и ремонте.
Схема подключения группового УЗО к нескольким отходящим линиям изображена ниже.
Здесь защиту группового модуля по величине номинального тока 50 ампер выполняет автомат ввода 40А.
У подобной схемы начинающие электрики выполняют ошибочный расчет, подбирая номинальный ток группового УЗО как сумму номиналов подключенных нагрузок.
Например, на схеме все потребители запитаны через автоматы на 32, 25 и 16 ампер. Общая их сумма составляет 32+25+16=73. Искать защиту с таким номиналом или большим бессмысленно.
Этот вопрос решается проще: вводной автомат в этой квартирной проводке уже выбран на 40 ампер. Большие токи он обязан отключать, одновременно защищая групповое УЗО.
Поэтому его номинал вполне достаточно выбрать на одну ступень больше из стандартного токового ряда: 50 ампер.
Отличия конфигурации цепей рабочего нуля для схемы группового УЗО
Рассматриваемая схема объединила оба рассмотренных выше варианта формирования цепочек для подключения к шинке N:
- до группового УЗО работает вторая разработка, используемая для одиночной линии;
- после него создается своя дополнительная шинка N1, отделяемая от общей цепочки контактами группового модуля.
Использование дополнительной шинки N1 значительно облегчает поиск токов утечек в отходящих линиях, возникших при повреждении изоляции проводов нулевых потенциалов после отключения защиты.
Монтаж шинки РЕ и проводов к ней не меняется.
Схема подключения трехфазного УЗО
Ниже рассматриваю случаи использования противопожарного и обычного модуля в разных ситуациях.
Противопожарное УЗО для частного дома: как правильно выбрать и установить
Фрагмент схемы подключения четырехполюсного противопожарного УЗО на вводе в частный дом поясняет главный принцип его выбора по дифференциальному току.
Его ставят на вводе в здание для защиты:
- входного кабеля;
- линий к потребителям, на которых не используются индивидуальные устройства защитного отключения;
- выполняющей роль резерва в случае отказа основного модуля.
Противопожарное УЗО подключают в схему электропитания дома с обязательным соблюдением селективности его срабатывания. Она достигается комплексно двумя настройками:
- троекратным запасом уставки по дифференциальному току в сравнении с любым групповым или индивидуальным модулем, расположенным ниже;
- замедлением на срабатывание по времени минимум в 3 раза.
Фрагмент приведенной выше схемы включения показывает, что дифференциальный ток противопожарного модуля IΔns трижды превышает уставку утечки IΔn1 или IΔn2 у любой группы потребителей.
Противопожарные УЗО создаются для срабатывания от токов утечки на 100, 300 либо 500 мА, а модули защиты человека от дифференциального тока производятся на уставки 30, 10 или 6 миллиампер.
Возможность выставления уставки времени для селективного срабатывания обозначается на корпусе модуля латинской буквой “S”.
Правильный выбор уставок противопожарного, группового и индивидуального УЗО по дифференциальному току и времени отключения возникшей аварии — обязательный принцип надежной ликвидации защитой поврежденного участка с оставлением под напряжением исправного оборудования.
Подключение трехфазного УЗО: схема на 4 полюса с использованием нейтрали
Упрощенно схему подключения четырехполюсного УЗО в трехфазную сеть можно представить следующим образом: на выходе рабочего нуля используется шинка для разводки потенциалов нейтрали N по подключенным потребителям (схема с нейтралью).
Потребители могут питаться от всех 3 фаз или какой-то одной. Эта же схема позволяет выполнять защиту одновременно трех разных однофазных цепей при условии использования общей нейтрали.
При этом стараются построить работу оборудования с соблюдением равномерного распределения токов нагрузок по всем фазам.
Подключение трехфазного УЗО: схема на 4 полюса без использования нейтрали
Отказаться от работы нейтрального провода и упростить конструкцию позволяет случай использования симметричной нагрузки, у которой все токи в фазах всегда равны.
Пример такого подключения — защита трехфазного асинхронного электродвигателя. Обмотки его статора могут быть собраны по схеме звезды или треугольника, которые обеспечивают одинаковые сопротивления между фазами.
Потенциал рабочего нуля заводится на вводной контакт четырехполюсного УЗО, а на выходной ничего не подключается. Выходная клемма потенциала N остается пустой.
Этот прием позволяет экономить средства за счет подключения двигателя к цепям питания кабелем с четырьмя, а не пятью жилами: три для фазных потенциалов и одна — защитного РЕ проводника.
Его монтируют на специальный болт заземления корпуса.
Подключение трехфазного УЗО: схема для однофазной сети
Предлагаемый вариант не является типичным.
Он используется как исключение в трех случаях:
- У владельца имеется лишний модуль защиты, который необходимо пристроить в работу. Иначе оно просто пылится без дела.
- Собираемую однофазную проводку планируется в ближайшем времени переводить на три фазы.
- Временная замена модуля, вышедшего из строя при возникновении аварии.
Во всех трех случаях необходимо потенциал фазы пускать через те клеммы, к которым подключена обмотка кнопки “Тест”. Иначе она не станет срабатывать при ручных проверках.
В этой короткой статье я постарался дать самый необходимый материал. Видеоролик владельца Заметки электрика наглядно дополняет, как подключить УЗО правильно и выбрать его по номинальному току и току утечки. Рекомендую посмотреть.
Ожидаю, что у вас еще возникли вопросы по этой теме. Задавайте в комментариях. Я отвечу.
Как работает УЗО
УЗО нашло применение как в однофазных квартирных сетях, так и в трехфазных промышленных. Оно предназначено для отключения электропитания в 2 случаях:
- Человек прикоснулся к токоведущей части. Защитное устройство исключает поражение электрическим током.
- Нарушение изоляции проводки и контакт токоведущих частей с землей или корпусом электрического аппарата. Например, стиральной машины, водонагревателя или холодильника.
Работа УЗО основана на сравнении токов, протекающих по фазному и нулевому проводникам. Если они равны, все в порядке. Квартира находится под напряжением. Если прикоснуться к фазному проводу, часть тока потечет в землю через тело человека. Это создаст разницу между токами, идущими по L и N проводникам на вводе в квартиру. УЗО срабатывает, если появляются отличия.
УЗО зарекомендовало себя как противопожарное средство. Одна из причин возгорания проводки — это ток, протекающий через поврежденную изоляцию на землю. В месте пробоя выделяется тепло, приводящее к воспламенению кабеля. Если в квартире установлено УЗО, такая ситуация практически невозможна. Когда случится пробой изоляции и замыкание на землю, устройство зафиксирует разницу токов и отключит систему.
Важно! Следует отличать автоматический выключатель, УЗО и дифавтомат. Эти устройства защиты имеют похожий внешний вид, но выполняют различные задачи. Автоматический выключатель защищает проводку от коротких замыканий и перегрузок. УЗО служит для безопасности человека. Оно отключит напряжение, если прикоснуться к токоведущей части. Дифавтомат сочетает в себе функционал обоих устройств. Остерегает человека от удара током и предохраняет проводку от КЗ.
Схема УЗО в сети однофазного напряжения
В советское время проводка в домах строилась по двухпроводной схеме. В каждой розетке присутствовал фазный и нулевой провод. С приходом зарубежных стандартов ситуация изменилась. Теперь, согласно ПУЭ, к каждой розетке должен подводиться отдельный заземляющий проводник.
В результате в одних домах «земля» предусмотрена и, как положено, идет стояком по квартирным щитам. В других она отсутствует. Заземление имеется на трансформаторной подстанции, питающей старый дом. Это создает путаницу в вопросах правильного подключения УЗО.
Схема без применения заземления
Данная схема применяется в домах советской проектировки без заземления. На вводе в квартиру имеется фазный и нулевой проводники. Оба подаются на вход электрического счетчика. УЗО устанавливается после прибора учета. Подключать устройство защитного отключения необходимо в соответствии с маркировкой клемм. Фазный провод присоединяется на контакт L, а нулевой на N.
УЗО не предназначено для защиты от перегрузки по току или короткого замыкания. Поэтому после него устанавливаются обыкновенные автоматические выключатели на 16, 25 или 32 А.
Если квартира небольшая, достаточно одного устройства защитного отключения. Если потребителей много, желательно разгруппировать их. Например, в щитке на вводе в квартиру устанавливается одно противопожарное УЗО с током срабатывания равным 300 мА, после него выполняются разветвления. Отдельные устройства монтируются на розетки и освещение. Их номинал срабатывания должен составлять около 30 мА. На ответственные помещения вроде детской и ванной комнаты подбираются устройства, рассчитанные на отключение при утечке тока, равной 10 мА.
УЗО в электрощите с заземляющим проводом
Данная схема предпочтительней с точки зрения безопасности. В ней УЗО способно полностью реализовать свой потенциал. В однофазной сети с заземлением исключено нахождение металлического корпуса бытового прибора под опасным высоким потенциалом.
В рассматриваемой схеме устройство защитного отключения более чувствительно к повреждению изоляции и контакту фазного проводника с корпусом электрического аппарата. В электрощите имеется фазный, нулевой и заземляющий проводник. Он обозначается желто-зеленым цветом изоляции и разветвляется до каждой розетки в квартире. УЗО подключается между прибором учета и автоматическими выключателями с соблюдением назначения проводов (L и N).
Поскольку УЗО более чувствительно к замыканиям на землю, его номиналы необходимо подбирать тщательней. Желательно использовать разделение нагрузки на отдельные линии. Так в будущем получится проще выявить место повреждения изоляции и утечки тока на землю.
Типовая схема 1 — общее УЗО на вводе
Общее устройство защитного отключения необходимо подсоединить между вводным и групповыми автоматическими выключателями. Схема применима для небольших однокомнатных квартир с проводкой в хорошем состоянии.
Этот вариант отличается яркими достоинствами. Среди них:
- одно устройство стоит недорого и требует меньше времени на наладку;
- простой выбор устройства, ведь не нужно подбирать УЗО со своей уставкой для каждой комнаты в отдельности.
Недостатки более весомые:
- если произошло замыкание на землю, отключится вся квартира (нет селективности защиты);
- в больших квартирах возможны ложные срабатывания и отключения света.
Типовая схема 2 — общее вводное УЗО + однофазный счетчик
Электроэнергия стоит денег. Поэтому на вводе в квартиру всегда устанавливается электрический счетчик. Чтобы у поставщика энергии не возникло вопросов к монтажу щитка, все элементы необходимо установить правильно по схеме.
Устройство защитного отключения подсоединяется ко 2-му и 4-му выводам прибора учета с соблюдением «полярности». Вывод счетчика № 2 идет на фазный вход УЗО «L», а № 4 на нулевой «N». Они располагаются сверху защитного устройства. Выходные клеммы находятся в нижней части прибора. Отходящий нулевой провод подключается к нейтральной N шине, а фазные расходятся по автоматическим выключателям и комнатам квартиры.
Положительные свойства схемы:
- не нужно делать отдельного щитка для защиты, что позволяет сократить время на монтаж проводки;
- низкие расходы, ведь достаточно купить 1 защитное устройство.
- если квартира отключилась, то непонятно, где именно находится проблема;
- если УЗО неисправно, то напряжение пропадет во всей квартире.
Типовая схема 3 — вводное и групповые УЗО + прибор учета электроэнергии
Схема является усовершенствованной версией предыдущей. Выходы счетчика 2 и 3 подключаются на вход общего УЗО. Затем фазный провод с защитного устройства подсоединяется на автоматический выключатель. Нулевой же с УЗО идет на N шину. Далее L провод с автомата раскидывается по отдельным для каждой комнаты устройствам защиты. Их может быть неограниченное количество. Но обычно не более 3-7 штук. Нулевой провод для группы защитных устройств берется с N шины.
- отключается только та комната, в которой произошло замыкание (селективность защиты);
- возможность подбора тока утечки под конкретного потребителя.
- многократно возрастают затраты на покупку и установку защитных устройств;
- выбор тока срабатывания требует профессионального подхода со знанием дела.
Типовая схема 4 — только групповые УЗО
Схема отличается от предшествующей отсутствием вводного УЗО с высоким током срабатывания. L и N проводники от счетчика поступают на групповые автоматы и общую шину нейтрали. Ток срабатывания автоматов подбирается под каждую конкретную комнату или цепь. Например, для освещения он самый низкий всего в несколько ампер, а для розеток на кухне самый высокий порядка 32 А. Затем фазный провод поступает на групповые защитные устройства. Их ток срабатывания отстраивается также исходя из потребителя. Его значение лежит в диапазоне 10-50 мА.
Из плюсов схемы отмечаются:
- экономия на покупке общего вводного УЗО;
- в схеме сохраняется свойство селективности.
Минусы подобной схемы:
- есть риск, что одно из защитных устройств окажется бракованным и не сработает, что чревато пожаром или травмой;
- при неправильном подборе токов срабатывания возможны ложные отключения.
Подключение устройства защитного отключения к двухфазной сети
Случай экзотический. От двухфазных сетей электроснабжения отказались в начале ХХ века. Шанс столкнуться с ними у современного электрика стремится к нулю. О подключении УЗО к двухфазной сети стоит подумать в формате факультатива.
Каждый полюс розетки является фазным. Он имеет потенциал относительно земли, равный примерно 127 вольт. Схемы подключения устройств защитного отключения аналогичны однофазным. Но автоматический выключатель необходимо монтировать на каждую из двух приходящих фаз. Разумеется, исключено подключение одного из питающих проводов на заземление или корпус электрощитка.
Дополнительная информация. Двухфазное электроснабжение жилых домов ушло в прошлое. Однако у многих современных маломощных трансформаторов обмотка рассчитана от 380 В. Она работает от 2 фаз. Обычно это трансформаторы собственных нужд в промышленном оборудовании. Устанавливать для них отдельное УЗО нецелесообразно.
Подключение к трехфазной сети
Трехфазное питание на 380 В используется на заводах и в небольших мастерских. От них питаются станки, различные печи и асинхронные двигатели (лифт). Установка УЗО в трехфазной сети ничем принципиально не отличается от однофазной. Разница кроется только в количестве выводов у защитного прибора. У трехполюсного УЗО 8 контактов для подсоединения кабелей. Четыре входящих L1, L2, L3 и N и 4 исходящих с аналогичной маркировкой.
При подключении возможна путаница в проводах. Чтобы разобраться в цветовых и буквенных маркировках, достаточно знать простые соотношения из таблицы.
Вводное трехфазное УЗО + отдельные групповые
Устройство устанавливается после вводного трехполюсного автомата. Через него проходят три проводника питающей сети. Затем они идут непосредственно на УЗО. Подключение осуществляется с учетом маркировки. Клемма L1 на выходе автомата соединяется с L1 на защитном устройстве, L2 с L2 и так далее.
После вводного трехфазного УЗО провода следуют на групповые автоматы. Нулевая жила подключается на общую N шину. В идеале она имеет голубой цвет. Затем фазные провода с автоматов подключаются на однополюсные групповые УЗО и расходятся по потребителям.
Вводное защитное устройство + трехфазный счетчик
Схема схожа с предшествующей. Однако в этом случае добавляется трехфазный счетчик электроэнергии. Он имеет 8 выводов, предназначенных для подключения 3 фаз и нуля. Прибор учета монтируется на выход вводного автомата. После счетчика следует трехфазное УЗО. За ним — групповые однополюсные автоматы и устройства защитного отключения.
Правила подключения
Для самостоятельной установки устройства защитного отключения следует придерживаться ряда правил. Наиболее важные из них следующие:
- При монтаже проводки необходимо строго соблюдать схему. Провода подключаются согласно их буквенной или цветовой маркировке. В идеале на руках у монтажника должна быть схема.
- Устройство защитного отключения подсоединяется только после вводного автоматического выключателя. Подключение к сети без автомата недопустимо.
- Следует обращать внимание на технические характеристики подключаемого УЗО. Если в сети будут протекать токи в 20-25 А, то защитное устройство выбирается не менее чем на 32 А.
- Запрещено использовать в роли заземлителя радиаторы отопления или водяные трубы. Подобный халатный подход чреват летальным исходом для кого-нибудь из соседей.
- Общее правило — все электромонтажные работы проводятся со снятием напряжения за исключением случаев, при которых отключение невозможно.
Как проверить УЗО за 30 секунд
Устройство защитного отключения отвечает за здоровье и безопасность людей, поэтому периодически его следует проверять на исправность. Для этого на приборе предусмотрена кнопка «test». Если при ее нажатии УЗО выбивает, то оно считается исправным.
Существует и другая более надежная методика проверки. Для нее необходимо подключить резистор между заземлением и фазным проводом розетки. Сопротивление резистора подбирается исходя из закона Ома и тока срабатывания УЗО. Способ крайне опасный для испытателя. Его не рекомендуется использовать людям, которые не имеют образования и опыта работы электриком.
