Трехфазное узо в однофазной сети – Схема подключения УЗО в однофазной и трехфазной домашней сети

Схема подключения УЗО в однофазной сети

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

Виды УЗО и технические характеристики

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

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

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

Схема с одним общим УЗО

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

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

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

Схема с несколькими УЗО на отдельные группы потребителей

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

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

Схема с общим противопожарным УЗО

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

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

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

Трёхфазное УЗО в однофазной сети

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

Ошибки подключения

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

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

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

aquagroup.ru

Схема подключения УЗО в двухфазной и трехфазной сети

Защитное приспособление играет большую роль при эксплуатации электросети. Его главная функция – ограждение линии от утечки тока. При обнаружении аварийной ситуации это устройство обесточивает пораженную электросеть. Такая аварийная ситуация может возникнуть в результате механического повреждения электропроводки, а также если электролиния устарела, рассохлась или лопнула.

Принцип работы такого прибора основан на сравнении входящего и выходящего токов. Фаза и ноль должны иметь одинаковую величину тока на вводе и на выходе. Если возникло несходство показателей, защитный прибор должен сразу сработать. Основным фактором срабатывания является безошибочная схема подключения УЗО.

Правила подключения

Так как защитное приспособление предохраняет только от утечки тока, совместно с УЗО необходимо ставить автомат. При этом он должен устанавливаться перед УЗО, с целью ограждения прибора от воздействия высокого напряжения. Автомат должен быть меньшим по номинальному току, чем УЗО.

Перед тем как начинать производство по установке УЗО следует обесточить электролинию. Электромонтаж необходимо проводить по раннее приготовленной схеме. Прибор устанавливается рядом с автоматом в распределительном щитке. УЗО подсоединяется с другими компонентами посредством медных проводников с сечением не менее 2,5мм. После завершения электромонтажа необходимо еще раз проверить правильность соединений и подать напряжения в электрическую сеть.

Для правильной работы УЗО требуется наличие заземляющего проводника. Кроме этого следует помнить о селективности.

Даже если УЗО и автоматы подключены правильно, но если пороговое срабатывание – 40%-60% превышает номинальное, УЗО будет постоянно срабатывать.

Также стоит обратить внимание на типы и уровни защитных устройств. Если в квартиру установить защитное приспособление, предназначенное для производственных объектов, такой электромонтаж будет бессмысленный и этот тип УЗО просто не заметит утечку.

Желательно перед прибором в электролинии поставить рубильник на случай поломки. В результате этого его можно легко поменять на новый прибор.

Порядок подключения УЗО

Для монтажа защитного приспособления надлежит обзавестись дин-рейкой, распределительным щитком, а также автоматическим выключателем.

При производстве монтажа необходимо соблюдать меры безопасности при этом использовать исправные инструменты. Также нужно проверить УЗО при помощи кнопки Тест на работоспособность.

На первом этапе необходимо проложить провода, которые будут находиться за монтажной рейкой.

Распределение электролинии имеет свое начало с вводного автомата. В этом случае рекомендуется устанавливать двухполюсный автомат на 40А. После этого фазные и нулевые провода заводятся в электрический счетчик на 50-60А. Далее если на схеме нет противопожарного УЗО, фазный проводник разводится на автоматические выключатели, УЗО, а также отводится к автоматам, отвечающим за группу розеток и так далее.

Нулевой провод после противопожарного защитного устройства присоединяется к общей нулевой шине, а затем заводится на УЗО и так далее.

Все провода заводятся сверху. Такое действие не снизит кпд прибора, а также если придется производить ремонтные работы другому электрику, то не надо будет тратить много времени на разбирательства что и где находится.

Наиболее популярные варианты:

• подсоединения двухполюсного к электрической линии, имеющей одну фазу;
• присоединение четырехполюсного к цепи, имеющей три фазы с применением нейтрального проводника;
• подсоединение четырехполюсного к электролинии, обладающей тремя фазами без применения нейтрального проводника;
• подсоединение четырехполюсного УЗО в электроцепи, однофазного тока.

Подключение УЗО в двухфазной сети

Этот способ является самым распространенным, так как не имеет сложных подключений. Сначала следует разобраться, где на УЗО находится фаза и ноль. Как правила на корпусе защитного приспособления обозначается фаза – 1 и 2 и ноль – N. Цифра 1 обозначает приходящую фазу, 2 – исходящую фазу. Схема такого подключения имеет следующую последовательность:

• автомат;
• счетчик;
• защитное устройство.

Здесь главное не запутаться в клеммах, в противном случае прибор может сгореть.

Подключение УЗО в трехфазной сети

Принцип подключения трехфазной линии практически ничем не отличается. Однако в данной ситуации нужно четырехполюсное УЗО. Оно обладает четырьмя входами для трех фазных проводов и одного ноля.

Зачастую на корпусе прибора указывается A, B, C и N. Отличительной особенностью может быть расположение нулевого проводника с другой стороны. Нужно безошибочно присоединить входы и выходы проводов и не перепутать. Также следует придерживаться цветовой маркировке.

Частые ошибки при подключении

Ошибки, совершенные при подсоединении защитного приспособления, могут повлечь тяжелые последствия: в случае аварии не сработать или электрооборудование будет работать некорректно.

Наиболее распространенной оплошностью является присоединение нейтрального проводника к открытой части электрооборудования или к заземляющему проводнику. Это может послужить основанием для частого срабатывания.

Подсоединение нагрузки к нейтральному проводнику до УЗО также станет грубейшей ошибкой в подсоединении защитного приспособления, что вызовет постоянное отключение электролинии.
Соединение ноля с заземлением станет основанием для обесточивания цепи.

Подсоединение двух защитных элементов с группой нейтральных проводов. Это послужит для возникновения в сети дифференциального тока, а вследствие этого и отключения одного или обоих сразу. Если потребитель изъявляет желание установки УЗО более двух штук, необходимо очень тщательно проверить соединения выходных проводов и розеток. Также рекомендуется избавиться от лишних перемычек.

В случае если в линии два УЗО и более появляется возможность неправильного присоединения нулевых проводников. Также можно перепутать фазные и нулевые проводники с различных УЗО.

К тому же ошибкой может быть несоблюдение полярности при подключении. Если нулевой проводник будет подключен снизу, а фазный – сверху, то такой прибор будет функционировать неправильно. При этом не будет работать кнопка Тест, и ток будет протекать в одной направленности, что не сможет повлечь компенсацию магнитных потоков.

В трехфазной сети неправильно подключено УЗО по причине того, что клеммы заводятся на одноименные фазы – также является ошибкой и повод для отключения защитного устройства.

uzotoka.ru

схемы + порядок выполнения работ

Однофазная электрическая сеть привычна для каждого домашнего хозяйства. Независимо, эксплуатируется ли частный дом или муниципальная квартира, пользователи в любом случае активно потребляют электричество.

Этот вид энергии, между тем нельзя считать полностью безопасным. Поэтому актуальной задачей видится подключение УЗО к однофазной сети без заземления – специального прибора, существенно повышающего степень безопасности при пользовании электричеством.

Давайте вместе разберемся в самых распространенных схемах подключения УЗО к однофазной сети, а также определимся с порядком проведения работ по подключению.

Содержание статьи:

Обобщенный взгляд на защитные модули

Несмотря на построение схем разводки электрических линий, выполненное по утвержденным правилам, риск удара электрическим током остается всегда. Поэтому важно своевременно позаботиться о безопасности.

Устройство защитного отключения – так интерпретируется расклад аббревиатуры «УЗО» на технический язык.

С точки зрения исполнения конструкции, оно выглядит не самым сложным образом среди современной электротехнической аппаратуры. Тем не менее функции защиты выполняет в достаточной степени качественно и надежно.

Примерно таким выглядит функционал электротехнической системы, при помощи которой осуществляется эффективная защита пользователей электрическими сетями, а также защита различной бытовой аппаратуры

Следует отметить, что существуют , исходя из которых в каждом конкретном случае организуется определенная защитная схема:

• гарантирующая безопасность прикосновения;
• упреждающая технические повреждения;
• противодействующая пожарной опасности.

Каждый прибор с конкретной функциональностью отличается от других конструкций рабочими параметрами, в частности – номинальным током и током отсечки.

Внешний вид прибора с малым током отсечки. При эксплуатации бытовых сетей подобные устройства применяются с целью защиты людей от непреднамеренного контакта с электрическим потенциалом в условиях аварийной токовой утечки

Самым чувствительным устройством, конечно же, является УЗО, предназначенное для блокирования источника питания на случай непреднамеренного прикосновения людей к токоведущим деталям схем. Диапазон отсечки по току для таких аппаратов находится в пределах 10-30 мА.

Лучшие схемы на подключение УЗО

Для линий электрических сетей бытового назначения является характерным внедрение УЗО без «земли». Основная доля схемных решений бытового сектора – это именно однофазная разводка, где в принципе существуют только две линии: фаза и ноль.

Особенности схем без заземления

Схематика устройства электрической цепи без заземления обязательно выполняется с учетом включения автоматической защиты по «КЗ» (короткому замыканию) и току перегрузки.

Это очевидный фактор, потому как отдельные устройства УЗО не предназначены защищать от подобных явлений. Эти аппараты спасают лишь от токов утечки.

Автоматический выключатель – примерно такие ставятся, как правило, в схему для организации защитной отсечки по причине перегрузки сети. Конструктивное исполнение УЗО не предполагает такого типа отсечки

Диапазон токов отсечки и теххарактеристики автоматических выключателей несколько отличаются от рабочих параметров защитных УЗО.

Между тем существуют универсальные устройства отсечки, сочетающие в одном приборе функции автоматического выключателя и защиты от непреднамеренных касаний к токоведущим электрическим шинам.

Каждое защитное устройство конструктивно предполагает коммутацию обоих проводников питающего кабеля – фазы и ноля.

При этом, выполняя монтаж электропроводки, следует точно подключать проводники на рабочие клеммы. Неправильный монтаж грозит повреждением прибора защиты, что приведёт к неработоспособности защитной системы в целом.

Классический вариант включения

В зависимости от технической нагрузки (количества бытовых приборов) и числа помещений, в квартире или доме может эксплуатироваться единая полная сеть или сеть, состоящая из нескольких подсетей.

Простейшая на первый взгляд схема включения прибора в состав пользовательской сети, имеет свои нюансы. Поэтому неправильное подключение грозит не просто выходом из строя самих защитных приборов, но чревато опасной эксплуатационной ситуацией

Для первого случая обычно достаточно одного прибора УЗО под организацию защитного отключения. Исходя из параметров потребляемого тока или общей потребляемой мощности, в этом случае выбирают защитный аппарат по номинальному току и определяются с током отсечки.

Для второго варианта приборы внедряются на каждую из существующих подсетей. При этом, как правило, все установленные УЗО дополняются автоматическими выключателями, рассчитанными на потребляемую мощность отдельно взятой подсети.

Таким, примерно, выглядит схемное решение по внедрению УЗО в классическом варианте подключения. Этот несложный вариант разводки обеспечивает защиту квартирной (домашней) сети в целом – полным обесточиванием

Классическое исполнение схематики включения УЗО «без земли» традиционно выполняется следующим образом:

1. Главный питающий кабель, состоящий из двух жил (фаза, ноль), подводится к автомату.
2. От автоматического выключателя обе жилы подводят к электросчетчику.
3. Далее от электросчетчика два провода питания включают на вводные клеммы УЗО.

После защитного прибора, для варианта без подсетей, дублирующий автоматический выключатель можно не ставить, но в некоторых случаях специалисты рекомендуют это делать.

Если же используется схема с подсетями, то после УЗО на каждую ветку необходимо ставить отдельный автомат.

Несколько модернизированная разводка с одним УЗО и отдельным автоматом на каждую подсеть. Принцип действия практически аналогичен «классике», но благодаря дополнительным автоматам, проще определять неисправность

Таким образом, фазная жила, отходящая от прибора защиты, питает рабочие сети через дополнительные автоматические выключатели.

Нулевая жила, также проходящая через схему прибора отсечки, выводится на общую нулевую шину, откуда распределяется по отводным линиям нуля для подключения нагрузки.

Какая схема включения УЗО лучше?

Лучшая или худшая схема – эти понятия являются чисто поверхностными. Насколько эффективной может быть та или иная схема – вот в чем вопрос.

И здесь даже неспециалисту понятно, что многоступенчатый вариант, где используются разные уровни защиты, видится более эффективным, чем любой другой упрощенный.

Тоже своего рода классический схемный вариант с дополнением УЗО двумя линейными автоматами. Один из автоматов обычно ставят на линию питания мощной кухонной техники, второй – на освещение и розетки других комнат

Поэтому схема устройства энергообеспечения с подсетями, когда используется одно общее УЗО и дополнительные приборы защиты на каждой из веток электроцепи, явно выглядит предпочтительной.

Построение такой схемы, как правило, предполагает установку основного защитного прибора с током отсечки 100-300 мА. А дополнительные приборы, распределенные по отдельным ответвлениям общей цепи, имеют ток отсечки не выше 30 мА.

Таким способом обеспечивается двойная защита – пожарная и на случай непреднамеренного касания.

Схемное решение, где применяются два прибора УЗО и один дифференциальный автомат. Разводка здесь также осуществляется «без земли» с разделением питающих цепей за счёт дополнительных автоматов

Преимущества построения энергосети подобным способом проявляются еще и в том, что на случай срабатывания обычно отключается только отдельный участок бытовой электропроводки, а не общая зона питания. При таких условиях отключения обнаружить место токовой утечки значительно проще.

С другой стороны, так называемая расширенная схема включения УЗО без заземления, является обременительной для пользователя, с точки зрения увеличения расходов на построение.

Понятно, чтобы выстроить многоступенчатую защиту, в этом случае потребуются более существенные финансовые вливания, нежели под устройство упрощенного варианта.

Схема применения УЗО в частном доме

Муниципальные строения обычно не создают особых проблем с функциями защиты, за исключением откровенно старых построек.

Сети муниципальных домов, как правило, обслуживаются сервисом. А вот в частном доме подобные вопросы хозяевам нередко приходится решать самостоятельно.

Распространённая и часто применяемая на практике схема разводки питающей сети в частном доме. Как видно из графики, применяются несколько защитных приборов, отсекающих обслуживаемые подсети при разных токовых утечках

Правда, самодеятельность в таких делах не рекомендуется. И если требуется организовать надежную схему подключения с применением УЗО, следует обращаться к специалистам-энергетикам.

Проектам частных домостроений, особенно современным постройкам, присущи в достаточной степени сложные схемы решения защиты по энергетическому питанию.

Рассмотрим одно из них для устройства в частном доме:

1. Всего используется 5 защитных приборов с разбросом токов отсечки от 10 до 300 мА.
2. В качестве основной защиты от «КЗ» и возможного возгорания выступает УЗО 300 мА.
3. Два универсальных прибора на 30 мА задействованы под освещение и розеточную группу.
4. На линии питания помещений с агрессивной средой и где требуется повышенная защита, установлены высокочувствительные приборы на 10 мА.
5. Общая цепь разделена на подсети в зависимости от назначения.

Функциональность такой схемы можно расписать следующим образом. Первый прибор — УЗО 300 мА — исполняет функции противопожарной блокировки.

Вместе с тем для этого устройства характерной является отсечка по факту суммарного тока утечки от всех подсетей, если это значение превысило допустимый параметр.

Внешний вид защитного устройства, рассчитанного на отсечку, когда существует риск возгорания по причине аварийного состояния сети. Такие УЗО на дифференциальный ток 300 мА относятся к устройствам противопожарной блокировки

Следом за противопожарной системой включается в действие универсальная, которая гарантирует срабатывание и на случай обнаружения «КЗ» и токовых утечек свыше 30 мА.

Обслуживаемой зоной для УЗО этой подсети является линия, питающая приборы освещения и розеточную группу.

Наконец, своего рода третью защитную ступень формируют высокочувствительные приборы на 10 мА, которые по факту обслуживают зоны, где условия требуют неординарного подхода — ванная, детская комната.

Прибор с высокочувствительной защитной характеристикой, с током дифференциального изменения 10 мА. Как правило, используется при организации электрических схем в помещениях, где повышенная опасность пробоя или в детских комнатах

Вариант защиты для дачного хозяйства

Современные проекты дачных хозяйств все чаще выступают полноценной строительной инфраструктурой, ничем не уступающей жилому сектору под проживание на постоянной основе. Очевидно, что фактор комплексной защиты становится актуальным и для дачных строений.

Однако применительно к таким хозяйствам, требования электрической безопасности, как правило, несколько занижены по сравнению с реальным жилым сектором.

Поэтому здесь традиционно используются упрощенные схемные решения с применением универсальных УЗО на ток отсечки 30 мА.

Таким типом защитных устройств обеспечивается вполне действенная защита на случай непреднамеренных прикосновений к зонам электричества, где возможна утечка тока.

Кроме того, это же исполнение приборов обеспечивает блокировку на случай технических повреждений оборудования или электропроводки.

Помимо УЗО, дачная разводка оснащается также защитными автоматами – обычно по одному на линии света и линии электрических розеток.

Наиболее часто применяемый прибор с дифференциальным током 30 мА. Считается своего рода универсальным устройством, так как теоретически способен блокировать питание как при коротких замыканиях, так и в случае непреднамеренных касаний

Если требуется эксплуатация дополнительного оборудования, таковое подключается к уже существующей схеме через дополнительный автоматический выключатель.

Порядок проведения работ по подключению

Прежде всего, следует позаботиться о соблюдении всех требуемых мер безопасности при исполнении этого вида работ.

Отключить электропитание на участке монтажа, обеспечить процесс исправным инструментом.

Затем предстоит соблюдать ряд правил, выполняя электромонтажные работы:

1. Монтаж проводят строго по ранее подготовленной схеме.
2. Прибор монтируется внутри электрического щита рядом с автоматами.
3. Закрепленное в щитке устройство соединяется с другими компонентами через проводники сечением не менее 2,5 мм (медь). Важно использовать с, нанесенные на корпусе защитного аппарата.
4. После завершения монтажа и разводки проводников, проверить корректность соединений и подать на участок питание.
5. Проверить срабатывание прибора путем активации кнопки «Тест».

Как правило, верно подобранное устройство успешно проходит тестовый режим.

Если такого не случилось – прибор не сработал, значит, расчеты были выполнены неправильно или имеются какие-либо дефекты в схеме прибора. Тогда УЗО следует заменить.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик рассказывает о нюансах и показывает детали подключения защитного прибора в условиях эксплуатации электрической разводки, выполненной по системе TN-C.

Доходчивые разъяснения автора о работе УЗО в таких условиях и практические демонстрации:

Под завершение обзорного материала возможных схемных конфигураций с УЗО необходимо отметить актуальность использования этих приборов. Внедрение устройств отсечки по остаточным токам – это существенное повышение уровня безопасности при пользовании электрическими сетями. Главное – правильно выбирать и корректно подключать приборы.

Если у вас есть опыт подключения УЗО к однофазным сетям без заземления, пожалуйста, поделитесь им с нашими читателями. Расскажите, на какие моменты обязательно нужно обратить внимание, возможно вы знаете какие-то тонкости подключения о которых мы не упомянули в нашем материале? Оставляйте свои комментарии и задавайте вопросы в блоке под статьей.

sovet-ingenera.com

Принцип работы УЗО в однофазной или трехфазной сети. Принцип работы УЗО и схема подключения :: SYL.ru

УЗО представляет собой отдельный тип защитных электроаппаратов наряду с автоматическими выключателями (АВ). Хотя их назначением является именно электрозащита, как и у АВ, но принципы работы у них отличаются.

Зачем нужны УЗО, если есть АВ?

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

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

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

Пояснение работы устройства

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

Ток срабатывания

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

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

Принцип работы УЗО и схема подключения

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

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

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

Разновидности УЗО

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

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

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

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

Трехфазное УЗО

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

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

Трехфазное УЗО без нулевого проводника

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

Особенности применения одно- и трехфазных УЗО

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

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

Работа УЗО без заземления

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

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

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

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

www.syl.ru

Схема подключения УЗО в однофазной сети

Содержание:

1. Однофазное УЗО
2. Подключение УЗО к однофазной сети с заземлением
3. Подключение УЗО к однофазной сети без заземления
4. Подключение УЗО к трехфазной сети
5. Как правильно подключить УЗО

Среди неотложных мер, обеспечивающих электробезопасность в квартирах или частных домах, широкое распространение получила схема подключения УЗО в однофазной сети. Однако, в случае неправильных действий из-за отсутствия элементарных знаний электротехники, устройство защитного подключения вместо пользы может причинить вред. Данные устройства могут устанавливаться не только в однофазных, но и трехфазных сетях. В одном случае они стоят на входе и защищают от утечек тока всю квартиру, а в другом – подключаются к отдельным линиям и защищают только отведенный участок сети. Для каждого варианта используется своя схема подключения, защитного устройства.

Однофазное УЗО

В квартирах жилых домов электричество поступает к каждому потребителю по однофазной сети с номинальным напряжением 220 В. Соответственно, для защиты от утечки тока используется однофазное УЗО, рассчитанное на нагрузку до 63А и способное мгновенно отключать подачу электроэнергии при возникновении нештатных ситуаций.

Обычно схема УЗО наносится на его корпус, обеспечивая правильное подключение устройства. В том числе и УЗО в двухпроводной сети без заземления, как один из вариантов. Это позволяет исключить некорректную работу и выход из строя данного прибора.

Подключение однофазного устройства осуществляется с помощью двух проводов – фазного и нулевого, которые соединяются с клеммами ввода. На выходе также имеется две клеммы, предназначенные для подключения соответствующих проводов. Перед выполнением монтажных работ необходимо обесточить всю электрическую сеть. Сам прибор должен свободно помещаться в распределительном щитке.

Подключенное однофазное УЗО обладает следующими положительными качествами:

• Появляется возможность ограничения коммутационных и грозовых импульсных напряжений значением до 2000 вольт.
• Возможность подключения к прибору алюминиевых и медных проводников.
• Повторное заземление нулевого проводника не вызывает потерю чувствительности.
• Все защитные устройства этого типа оборудованы яркой световой индикацией, указывающей на наличие или отсутствие сетевого напряжения.

Подключение УЗО к однофазной сети с заземлением

По своей сути любое УЗО является своеобразным индикатором, с помощью которого осуществляется контроль токов утечки. Такие приборы не способны защитить электрическую сеть, поэтому они устанавливаются совместно с автоматическими выключателями. Как правило, они подключаются последовательно, обеспечивая максимальную защиту в случае превышения нормального уровня потребления электроэнергии.

Надежность защиты людей, приборов, оборудования и проводки существенно повышается при использовании УЗО схемой подключения с заземлением. Конструкция самого заземления и его тип выбирается в индивидуальном порядке, исходя из конкретных условий эксплуатации. В большинстве квартир и частных домов электрическая проводка выполнена в однофазном варианте. Номинальное напряжение составляет 220 вольт. Подключить устройство защитного отключения в однофазную сеть довольно просто.

Существуют различные варианты соединений, выполняемые по одному и тому же принципу. При решении вопроса, как подключить УЗО с заземлением, широкое распространение получила схема, при которой прибор размещается на входе в жилье, непосредственно за электрическим счетчиком. Однако в случае срабатывания прибора, возникают сложности с определением конкретной причины.

Поэтому, при наличии большого количества бытовых приборов и оборудования, устройства защитного отключения устанавливаются на каждую группу потребителей. В случае критической ситуации происходит срабатывание только одного прибора, отключающего одну из линий. Провод заземления в схеме подключается, минуя УЗО, напрямую к потребителям. Таким образом, УЗО и заземление существенно повышают электробезопасность. Сама схема подключения наносится на корпус прибора.

Подключение УЗО к однофазной сети без заземления

Устройство защитного отключения можно подключить в электрическую сеть, даже если заземление полностью отсутствует. Довольно часто такая ситуация встречается в зданиях старой постройки, где однофазные линии проложены силовыми кабелями, имеющими только одну фазу и ноль. Третий провод под заземление не был предусмотрен изначально.

Для решения вопроса, как подключить УЗО без заземления, схема требует полной замены проводки и устройства заземляющего контура по периметру здания. Однако большинство людей не в состоянии выполнить такие объемы работ, в первую очередь из-за их высокой стоимости. Поэтому установка УЗО выполняется без защитного заземления. В приборе предусмотрены клеммы для подключения только фазного и нулевого проводов, отдельная точка для заземления отсутствует.

Таким образом, схема подключения УЗО без заземления предполагает отключение электроэнергии, поступающей в сеть, когда во входящем и выходящем токе изменяются потенциалы. Вместе с устройством защитного отключения рекомендуется установка автоматического выключателя. Таким образом, гарантируется защита от короткого замыкания в случае повреждения кабеля. Бытовая техника не перегорает во время скачков напряжения в сети. Один аппарат УЗО не в состоянии справиться со всеми задачами, он способен лишь предотвратить утечку переменного тока.

Согласно ПУЭ, схема подключение УЗО без заземления запрещает применение устройств, реагирующих на дифференциальный ток в четырехпроводных трехфазных цепях, когда объединяется заземление и рабочий ноль. При подключении защитного устройства сразу ко всей электрической сети, ее схема значительно упрощается. В качестве исходных данных потребуются параметры имеющегося силового кабеля и суммарная сила тока при одновременном подключении всех бытовых приборов.

Подключение УЗО в частном доме без заземления выполняется в виде последовательной схемы. В случае каких-либо изменений, предусматривающих добавление новых потребителей, последовательность подключения каждого элемента должна сохраняться. Как правило, они просто подключаются на определенном участке цепи. Однофазная электрическая сеть, при отсутствии заземляющего провода, предусматривает размещение УЗО перед счетчиком электроэнергии и до распределительного щита. Далее подключаются автоматы совместно с выравнивателем напряжения. Подобная схема позволяет контролировать состояние проводки во всем доме, а не только ее отдельных линий.

В некоторых случаях установка УЗО на даче без заземления в однофазной сети предусматривает установку отдельных автоматов на линии с оборудованием повышенной мощности. Это дает возможность не отключать напряжение во всем доме при высоком напряжении.

Подключение УЗО к трехфазной сети

В отличие от однофазной сети, где имеется лишь фаза и ноль, трехфазная сеть характеризуется тремя фазными проводниками, обозначаемыми на схемах, как L1, L2 и L3. Напряжение между фазами составляет 380 вольт, а между фазой и нулем – 220 вольт. трехфазных электрических сетях нагрузка между фазами должна распределяться равномерно, так как перекос может привести к аварийной ситуации.

Количество проводников в сети может быть четыре или пять. Первый вариант используется при подключение УЗО без заземления, а во втором случае пятый проводник является заземляющим. В качестве примера можно рассмотреть четырехполюсное УЗО, подключаемое к трехфазной сети, где четвертым проводом является нейтраль. Схема подключения такая же, как и в однофазном варианте, за исключением количества фаз. В процессе монтажа нужно правильно соединять провода на соответствующих входах и выходах.

Как правило, трехфазные 4-х полюсные УЗО предназначены для защиты от больших токов утечки и пожаров. Защита людей осуществляется с помощью дополнительных однофазных приборов, устанавливаемых на каждой отходящей линии и реагирующих на незначительные токи в пределах 10-30 мА. Все однофазные УЗО защищены автоматическими выключателями.

Таким образом, данная схема защищает не только трехфазную сеть. Она вполне может защитить три однофазные сети. В последнем варианте все нулевые провода соединяются с выходной нулевой клеммой УЗО на специальной шинке.

Как правильно подключить УЗО

Большое значение имеет правильное подключение защитного устройства. В случае каких-либо нарушений УЗО будет постоянно срабатывать без видимых причин.

Основными ошибками, нарушающими работу УЗО в процессе дальнейшей эксплуатации, считаются следующие:

• Нулевые проводники двух защитных устройств соединяются между собой после УЗО. В результате такого соединения при подключении нагрузки они оба будут срабатывать. Если нагрузка отключена, срабатывания не произойдет и внешне все будет выглядеть нормально.
• В таких же двух УЗО проводники могут быть перепутаны местами. При нажатии кнопки ТЕСТ они будут срабатывать как положено. Однако при подключении нагрузки к любому из них, произойдет одновременное срабатывание обоих устройств.
• После УЗО нулевой и защитный проводник соединяются между собой. Подобная ошибка при подключении допускается чаще всего. В результате возникает неравенство токов в проводниках фазы и нуля, поскольку часть тока будет забирать на себя защитный проводник. При включении прибор будет мгновенно срабатывать даже без нагрузки.
• В случае неполнофазного соединения фазный провод подключен в нужные клеммы, а нулевой – вообще проходит мимо устройства сразу же к нулевой шине или нагрузке. Проверка кнопкой ТЕСТ покажет нормальное функционирование, но при подключении нагрузки произойдет срабатывание, поскольку будет отсутствовать прохождение обратного тока по нулевому проводу. Установленный в УЗО трансформатор тока, определит эту разность как утечку, после чего прибор сразу же сработает.

electric-220.ru

Схема подключения узо в однофазной сети с заземлением: фото

Использование подключения устройства защитного отключения (УЗО) в мировой практике — популярное условие усиления безопасности потребителей электроэнергии. Количество людей, жизнь которых спасена установкой УЗО, трудно пересчитать. Применение данного прибора в линиях подачи электроэнергии высотных домов и загородных коттеджей, предотвращает пожары и аварийные ситуации.

Что такое устройство защитного подключения

Электрический ток — направленное движение заряженных частиц, которое визуально не проявляется, признаки опасности отсутствуют даже при наличии заземления. Последствия негативного воздействия заряда на человеческий организм проявляются мгновенно, бывают разной степени тяжести, до летального исхода.

Метод использования узо до сих пор трактуется двояко: в цепи защиты проводника электроэнергии не предусмотрена установка коммутирующей аппаратуры. Формулировка периодически видоизменялась, но смысл оставался без изменений: запрещено устанавливать, но они являются коммутирующими приборами. Размыкая электроцепь с заземлением, узо одновременно препятствует повреждению защитного прибора при отключении энергии.

Первое применение узо — схема релейной защиты линии электропередач путем отключения электричества в случае аварии при срабатывании тока утечки. Затем область подключения расширилась на охрану безопасности отдельных объектов электрооборудования. Согласно рабочей схемы на узо предусмотрены два контакта, методика функционирования данного прибора не предусматривает обязательного подключения заземления.

Задачи УЗО

При монтаже электрической сети с заземлением учитывается главная задача УЗО — увеличение степени безопасности при возгорании под действием токов утечки либо замыкания электросети. В этом случае возрастает недостаточность величины силы тока для обеспечения автоматического выключения.

Следующая задача — необходимость гарантии безопасности пользователей при возникновении прямой угрозы поражения электротоком в случае:

• неосторожного обращения с оголенными проводами;
• пользования электроприборами с нарушенной изоляцией.

Конструкция и вешний вид УЗО не отличается от привычных автоматических выключателей. Область применения данных устройств распространяется на виды сети электрического тока, независимо от числа рабочих фаз. При создании непредвиденных аварийных ситуаций УЗО срабатывают в автоматическом режиме, обесточивая поврежденную электрическую сеть.

Единственным отличием работы считается реакция на уровень тока утечки, тогда как прочая автоматика реагирует на возникновение короткого замыкания в поврежденной однофазной сети либо резкому скачку тока перегрузки.

Для надежности контроля за функционалом электрических сетей схема монтажа предполагает размещать УЗО вместе с автоматическими предохранителями, располагая его в цепи последовательно с целью защиты от разрушительного действия внезапных скачков тока в момент аварийных ситуаций. В магазинах представлены устройства защитного отключения для функционала при токе утечки:

• 10мА;
• 30мА;
• 100мА;
• 300мА.

В случае подключения УЗО так, как предлагает рабочая схема, должны присутствовать три проводника:

• фаза;
• ноль;
• заземление.

Для подключения нормального функционала автоматического предохранителя хватает сети в режиме «фаза-ноль». В данном случае срабатывает схема «заземление — проводник» — происходит отвод «лишнего» напряжения в момент всплеска электрического тока при аварии.

Принцип построения схемы подключения УЗО

Для корректной работы данного защитного устройства в каждом индивидуальном случае схему подключения к электрической сети следует разрабатывать отдельно. По мнению профессионалов — электриков вероятным местом подключения узо в жилой квартире либо загородном доме считается точка в непосредственной близости от источника электроэнергии. Для квалифицированной работы данные устройство используют одновременно с автоматическими выключателями, устанавливая последовательно. Монтаж сети электрического тока выполняется по двум схемам.

1. Схема 1. При желании подключить одно защитное устройство на общую линию электроэнергии, негативный момент в данной ситуации — отключение сети при создании аварийной ситуации на одном из участков. В этом случае поиск поврежденной зоны затянется на длительное время.
2. Схема 2. При возможности подключить узо на каждой конкретной линии сети индивидуально, при возникновении нештатной ситуации подача энергии произойдет на отдельно взятом поврежденном участке. В оставшуюся однофазную сеть электроэнергия продолжает поступать, все приборы и оборудование продолжат функционировать в привычном режиме. Эта схема требует увеличения финансовых затрат, но эти затраты неоспоримо оправданы.

Каждая схема подключения узо в однофазной сети требует серьезного отношения при монтаже и дальнейшей эксплуатации.

Вариации бытовых УЗО

По мере развития электроники, работа которой основана на полупроводниковых уприборах, УЗО постоянно совершенствуются. Для защиты потребителя от поражения электротоком разработаны бытовые приборы, функционирующие по методу реле емкости и срабатывающие на скачки емкостных токов смещения.

УЗО-Е отличается:

• повышенной степенью чувствительности;
• мгновенным срабатыванием в случае аварии;
• работой без заземления.

Негативным моментом в функционале данного устройства считается реакция непосредственно на проявление тока утечки, независимо от источника возникновения. Область применения защитного УЗО-Е сильно ограничена — спецоборудование при присутствии индикаторов прикосновения.

При реконструкции принципов действия УЗО-Е разработано защитное устройство, срабатывающее от разницы баланса силовых проводников. Это УЗО получило название «дифференциальное». Если подключить УЗО-Д в однофазной электросети с заземлением происходит фиксация данных величины значения электрического тока на фазе и нуле, при работе с трехфазной электрической сетью — учитываются три направления тока и заземление. Спецификой составления схемы и последующего монтажа считают нерентабельность присоединения проводников, не обладающих мощностью, из-за возможных ошибок в работе всей сети.

Лучше подключить дифференцированные электромеханические УЗО-ДМ, которые пользуются надежной популярностью. Надежность данного устройства позволила совместить в одном корпусе непосредственно УЗО и автомат защиты, гарантирующий полную безопасность потребителей.

Заключение

Главное условие подключения узо в электрической сети — схема, где положение после автоматических выключателей, что считается гарантией предохранения от скачков счетчика потребления электротока и непосредственно устройства защиты. Поломка данного прибора возникает при превышении величины однофазного электротока рабочих параметров. Во избежании проблем нужно подключить автомат с номиналом, не превышающим рабочий ток узо. При неправильном подключении устройство защиты не сможет функционировать!

sampostroikin.ru

для чего нужен, схема подключения в трехфазную и однофазную сеть с заземлением и без своими руками + видео » Аква-Ремонт

Современные методы защиты человека от поражения электрическим током в бытовой электрической сети предусматривают установку УЗО. Правильность его работы и надёжность защиты зависит от правильно подобранного устройства и качества монтажа.

Для чего необходимо УЗО

Для понимания принципа работы УЗО и особенностей его монтажа следует рассмотреть ряд основных моментов.

Прежде всего, нужно понимать, что использование в быту большого количества электроприборов приводит к увеличению опасности попадания человека под действие электричества. Поэтому формирование защитных узлов, оберегающих от этого опасного фактора, является необходимостью в современных жилых помещениях. Само Устройство Защитного Отключения — это элемент системы защиты, и функционально имеет несколько назначений:

• В случае замыкания в проводке УЗО защищает помещение от возгорания.
• В момент попадания человеческого тела под действие электротока УЗО отключает питание во всей сети или конкретного электроприбора для выполнения защиты (локальное или общее отключение зависит от позиции установки УЗО в системе питания).
• А также УЗО отключает питающую цепь, когда происходит повышение тока в этой цепи на определённую величину, что также является функцией защиты.

Конструкционно УЗО — это аппарат, имеющий функцию защитного отключения, внешне схожий с выключателем автоматом, но имеющий другое назначение и функцию проверочного включения. Крепление УЗО выполнено с применением стандартного разъёма дин-рейки.

Исполнение УЗО бывает двухполюсным — стандартная двухфазная электрическая сеть переменного тока 220В.

Такое устройство подходит для установки в помещениях стандартной постройки (с электрической проводкой, выполненной двухжильным проводом). Если квартира или дом оборудованы проводкой с тремя фазами (современные новостройки, промышленные и полупромышленные помещения), то в этом случае используется УЗО с четырьмя полюсами.

Двухполюсное и четырёхполюсное исполнение

На самом устройстве нанесена схема его подключения и базовые характеристики прибора.

• Серийный заводской номер аппарата, фирма производитель.
• Максимальная величина тока, при котором УЗО работает длительное время и выполняет свои функции. Эта величина называется номинальным током устройства, измеряется он амперами. Она обычно соответствует стандартизированным токовым величинам электроприборов. Обозначен на панели прибора как In. Эта величина устанавливается благодаря учёту сечения провода и конструкционного выполнения контактных клемм УЗО.

• Стандартизированные величины тока (6, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 А).

• Ток отсечки УЗО. Правильное название — номинальный отключающий дифференциальный ток. Измеряется он в миллиамперах. На корпусе прибора обозначен — I∆n. Указанное значение показателя тока утечки вызывает срабатывание защитного механизма УЗО. Срабатывание происходит, если все остальные параметры не достигают аварийных значений и монтаж выполнен правильно. Параметр тока утечки определяется стандартными величинами.

• Стандартизированные величины тока утечки (6, 10, 30, 100, 300, 500 мА)

• Величина номинального дифференциального тока, не приводящего к аварийному выключению УЗО, работающему в нормальных условиях. Правильно называется номинальный не отключающий дифференциальный ток. Обозначен на корпусе — In0 и соответствует половине значения тока отсечки УЗО. Этот показатель охватывает диапазон значений тока утечки, во время появления которого происходит аварийное срабатывание устройства. Например, для устройства УЗО, имеющего ток отсечки 30 мА значение не отключающего дифф.тока будет составлять 15 мА, а аварийное выключение УЗО произойдёт во время образования в сети тока утечки величиной, соответствующей диапазону от 15 до 30 мА.
• Значение напряжения работающего УЗО составляет 220 или 380 В.
• На корпусе также обозначено наибольшее значение тока КЗ, в момент образования которого УЗО продолжит работать в исправном состоянии. Такой параметр называется номинальный условный ток короткого замыкания, обозначается как Inc. Эта токовая величина имеет стандартизированные значения.

• Расчётная стандартизированная величина токов короткого замыкания составляет 3000, 4500, 6000, 10 тыс.А.

• Показатель номинального времени отключения устройства. Этот показатель обозначается как Tn. Время, которое он описывает — это промежуток от момента образования в цепи дифференциального отключающего тока до момента времени, в который произошло полное гашение электрической дуги на силовых контактах устройства УЗО.

Кроме всего, на панели УЗО наносят обозначения температурного диапазона работы устройства, нумерацию и назначение клемм, обозначение выключателя (вкл/выкл).

Пример обозначений:

Пример обозначения основных характеристик устройства

Принцип работы устройства

В случае возникновения тока утечки в проводке помещения, на отходящих и приходящих клеммах УЗО появляется разность показателей токов. В этот момент защитный предохранитель устройства сопоставляет величину тока утечки с номинально допустимой и заставляет устройство срабатывать в случае превышения допустимой величины. Происходи так называемое аварийное выключение.

Время отключения УЗО составляет от 0,05 до 0,2с. Ни в коем случае оно не должно быть больше чем 0,3с. Более длительное время отключения приводит к тяжёлым последствиям влияния электротока на человеческий организм.

Графический пример работы УЗО во время образования в сети тока утечки. Ток на выходе из УЗО больше по своей величине чем ток на входе. Баланс нарушен, вследствие чего размыкается контакт.

Принцип работы устройства

Следует помнить, что УЗО реагирует лишь на возникновение токов утечки на участке цепи, расположенном после УЗО. При возникновении утечки на участке до УЗО, оно не выполнит своей функции.

Пример действий устройства при возникновении утечки в цепи, приходящей к УЗО. В этом случае баланс токов на входе и на выходе устройства не нарушается, устройство не работает:

Реакция устройства на возникновение утечки на различных участках цепи

Основной конструктивный элемент УЗО выполнен в виде трансформатора тока 1. Трансформатор тока выполнен на тороидальном ферромагнитном сердечнике. Трансформатор тока имеет три обмотки. Две из этих обмоток имеют различное направление. Одна запитана от фазного провода L3, а другая от нулевого N. Третья же обмотка 2 является обмоткой управления. По фазовой обмотке проходит ток I1, а по нулевой ток I2 (к электрооборудованию и от него соответственно). Обмотка катушки управления в нормальном рабочем режиме находится без наведённого напряжения.

В нормальном рабочем режиме ток, проходящий в двух первичных обмотках, направлен противоположно, но одинаков по своим величинам. В это время на трансформаторном сердечнике возникают два магнитных потока, которые имеют противоположное направление и, вследствие этого, компенсируются. Суммарный (полный) магнитный поток в любое время равен значению ноль (Ф1 + Ф2 = 0).

В момент прикосновения человека к проводнику под напряжением, в фазном проводнике будет протекать ток отличный по своей величине от тока, текущего по нулевому проводнику. Нарушается баланс токов и баланс магнитных полей в токовом трансформаторе УЗО. Протекающий по фазовому проводу ток больше, так как к величине номинального тока I1 прибавляется ток утечки I. Для трансформатора такой ток дифференциальный — отличный от номинального. При нарушении баланса магнитных потоков в трансформаторе, общий магнитный поток приобретает величину, отличающуюся от нуля (Ф1 + Ф2 ≠ 0). Согласно физическим законам, такой магнитный поток создаёт электроток в проводнике обмотки управления 2 трансформатора тока УЗО 1. Ток, достигнув значения, необходимого для работы отключающего реле 2, отключает контактный механизм УЗО. Вследствие этого электроприбор, находящийся после УЗО, оказывается обесточенным. А также вся электрическая цепь, подводящая питание к потребителю, остаётся без напряжения. Человек, прикоснувшийся к любому участку такой цепи, оказывается спасённым от действия электрического тока благодаря работе УЗО.

Принцип работы УЗО

Как подобрать

Первый параметр, по которому выбирается УЗО — это тип проводки в помещении, где будет установлено устройство. Для помещений с двухфазной электропроводкой напряжением 220 В подойдёт УЗО с двумя полюсами. В случае трёхфазной проводки (квартиры современной планировки, полупромышленные и промышленные помещения) следует устанавливать четырёхполюсное устройство.

Для монтажа правильной схемы защитных устройств понадобятся несколько защитных устройств различного номинала. Разница будет заключаться в месте их установки и типе защищаемого участка цепи.

Подбор УЗО нужно производить с учётом определённых электрических параметров в домашней электрической сети, а именно:

• Ток отсечки УЗО должен быть больше чем наибольший потребляемый в помещении (квартире) ток на 25%. Величину максимального тока можно узнать в коммунальных структурах, обслуживающих помещение (ЖЭК, энергослужба).
• Номинальный ток УЗО, его следует выбирать с запасом по отношению к номинальному току выключателя автомата, защищающего участок цепи. Например, если автоматический выключатель рассчитан на ток 10 А, то УЗО следует выбрать с током 16А. Следует учитывать, что УЗО защищает исключительно от утечки, а не от перегруза и короткого замыкания. Исходя из этого обязательным требованием является монтаж автоматического выключателя в участке цепи совместно с УЗО.
• Дифференциальный ток УЗО. Значение тока утечки, в момент появления которого устройство выполнит аварийное выключение питания сети. В бытовых помещениях для обеспечения защиты нескольких потребителей (группа розеток, группа светильников) выбирают УЗО с уставкой дифференциального тока 30 мА. Выбор устройства с меньшей уставкой чреват частыми ложными выключениями УЗО (в сети любого помещения всегда присутствуют утечки тока, даже во время минимальной нагрузки). Для групп или одиночных потребителей, находящихся в условиях повышенной влажности (душевая кабина, посудомоечная машина, стиральная машина), следует монтировать УЗО со значением дифференциального тока 10 мА. Условия работы во влажном помещении считаются особенно опасными, с точки зрения электробезопасности. Не нужно устанавливать одинарное УЗО на множество групп потребителей. Для небольших помещений допустима установка одного УЗО с током уставки 30 мА на вводном щитке электросети. Но при такой установке, во время аварийного срабатывания, УЗО отключит электроэнергию во всей квартире. Правильно будет установить УЗО для каждой группы потребителей и вводное устройство с наибольшим током уставки. (Подробнее схема расстановки защитных устройств рассмотрена ниже).
• А также УЗО выбирается согласно типа дифференциального тока. Для сетей переменного тока производятся устройства с маркировкой (АС).

Схема подключения УЗО

Принцип монтажа УЗО в двухпроводной электросети

В помещениях старой планировки используется двухпроводная проводка (фаза/ноль). Заземляющий проводник при такой схеме отсутствует. На эффективную работу УЗО отсутствие проводника заземления повлиять не может. Двухполюсное УЗО, смонтированное в помещении с таким типом проводки будет работать правильно.

Отличие монтажа УЗО с заземлением и без заключается лишь в принципе отключения устройства. В цепи с заземлением прибор сработает в момент появления в сети тока утечки, а в цепи без заземления — в момент касания человека к корпусу прибора, оказавшегося под действием утечки тока.

Пример установки УЗО в квартире с однофазной двухпроводной электросетью (схема):

Вариант для квартиры с двухпроводной проводкой

Указанная схема также пригодна для одной группы потребителей. Например, для кухонного электрооборудования и освещения. В этом случае после вводного автоматического выключателя устанавливается УЗО, которое защищает участок цепи и электроприборы, находящиеся после него.

Для двухпроводной электрической сети многокомнатной квартиры предпочтительнее устанавливать вводное УЗО после вводного автоматического выключателя, а от вводного УЗО разветвлять проводку на все необходимые группы потребителей с учётом их мощности и места установки. На каждую группу потребителей при этом устанавливается УЗО с меньшей уставкой дифференциального тока чем у вводного УЗО. Каждое групповое УЗО комплектуется автоматическим выключателем в обязательном порядке, это нужно для защиты от тока короткого замыкания и перегруза электрической сети и самого УЗО.

Пример схемы электрической проводки для многокомнатного жилого помещения, которая защищена устройствами защитного отключения приведён на рисунке:

Вариант для многокомнатного помещения

Ещё одним преимуществом установки вводного УЗО является его противопожарное назначение. Такой прибор контролирует наличие максимально возможных величин тока утечки на всех участках электрической цепи.

Стоимость монтажа такой многоуровневой системы защиты выше, чем у системы с одним УЗО. Несомненным преимуществом многоуровневой системы является автономность работы каждого защищённого участка цепи.

Для объективного понимания процесса правильного подключения УЗО в двухпроводной электрической цепи приведён видеоролик.

Данное видео найдено на интернет-ресурсе Youtube, используется исключительно в ознакомительных целях и не является рекламой.

Видео: схема монтажа УЗО

Схема подключения УЗО в трёхпроводной (трёхфазной) электрической цепи

Такая схема является самой распространённой. В ней используется четырёхполюсное УЗО, а сам принцип сохраняется, как и в двухфазной цепи с использованием двухполюсного УЗО.

Приходящие четыре провода, три из которых фазные (А, В, С) и нулевой (нейтраль) присоединяются к входным клеммам УЗО, согласно нанесённой на устройство маркировки клемм (L1, L2, L3, N).

Схема подключения проводов

Аналогичная схема правильного подключения проводов к устройству находится в паспорте УЗО либо нанесена непосредственно на корпус изделия.

Расположение нулевой клеммы может отличаться на УЗО различных производителей. Важно соблюдать правильность подключения на входе и на выходе из устройства, от этого зависит корректная работа УЗО. В остальном, порядок подключения фаз на работу УЗО не влияет.

Подключение в трёхфазной сети

Важно помнить, что номинальные рабочие токи трехфазных УЗО имеют относительно большие значения. Такие устройства имеют больше противопожарное назначение, а для защиты человека от поражения электрическим током используют отдельные УЗО с меньшим номиналом для каждого участка цепи.

Для объективного понимания схемы подключения УЗО в трёхфазной цепи приведена схема — пример.

Многоуровневая защита

Из схемы видно, что разветвлённая электрическая цепь после вводного четырёхполюсного УЗО выполнена подобно двухпроводной схеме подключения УЗО. Так же как и в предыдущем примере, каждый участок цепи защищён устройством УЗО от токов утечки, а автоматическим выключателем от токов короткого замыкания и от перегруза в сети. В этом случае используются однополюсные автоматические выключатели. Через них подключён лишь фазный провод. Нулевой провод подходит к клемме УЗО, минуя автоматический выключатель. Соединять нулевые проводники в общий узел после выходов из УЗО не нужно, это приведёт к ложным срабатываниям устройств.

Вводное УЗО в этом случае имеет рабочий номинал тока 32 А, а УЗО на отдельных участках номиналы по 10 — 12 А и уставки дифференциального тока по 10 — 30 мА.

Ошибки при установке и подключении УЗО

Типичные ошибки при подключении защитных устройств УЗО:

• Как указывалось выше, соединение нулевых проводников в общий узел после выхода их из УЗО. Это провоцирует неправильную работу устройства. Чтобы проверить правильность сборки схемы, необходимо подключить к розетке (цепь которой защищает УЗО) электроприбор и проследить за работой УЗО. Если оно не выбивает, значит, монтаж выполнен правильно.
• Ошибкой является соединение нейтрального и заземляющего проводников. В этом случае УЗО не сможет реагировать на разницу токов в нейтральном проводнике. Такое выполнение схемы чревато частым отключением электроэнергии и опасностью оказаться под напряжением при неработающем заземляющем контуре.
• Подключение к нейтральному проводу УЗО заземляющих проводников розеток также является ошибкой. Такие действия чреваты опасностью оказаться под действием напряжения. А также эта схема может спровоцировать короткое замыкание.

Для большей наглядности приведён видеоролик на тему типичных ошибок при самостоятельном монтаже УЗО.

Данное видео найдено на интернет-ресурсе Youtube, используется исключительно в ознакомительных целях и не является рекламой.

Видео: ошибки при подлючения защитного устройства

Несомненно, безопасность человека — приоритет в работе любого оборудования, особенно электрического. Реализация безопасных схем питающих электросетей зачастую непосильная задача для неквалифицированного человека. Если решение по монтажу защитных элементов электросети принято, но остаются сомнения, то лучше обратиться к профессионалам. Ведь от качества монтажа напрямую зависит правильная и безопасная работа любого электрооборудования.

aqua-rmnt.com