Схема соединения УЗО и автоматов - Electrik-Ufa.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Схема соединения УЗО и автоматов

Схема подключения УЗО и автоматов в щитке

Устройства защитного отключения (УЗО) — это электрические аппараты токовой защиты, реагирующие на токи утечки (дифференциальные токи). Под утечкой понимают аварийные токи, протекающие между сетевыми проводниками и «землей». В зависимости от величины дифференциального тока схема с УЗО может предотвращать поражение человека электричеством или предупреждать возникновение пожара из-за неисправностей в электропроводке.

Схемы подключения УЗО в однофазной сети

Промышленность выпускает устройства защитного отключения, предназначенные для работы в однофазной или трехфазной сети. Однофазные аппараты имеют 2 полюса, трехфазные — 4. В отличие от автоматических выключателей, к отключающим устройствам кроме фазных проводов обязательно подключаются нулевые проводники. Клеммы, к которым присоединяются нулевые жилы, обозначаются латинской буквой N.

Для защиты людей от поражения электрическим током чаще всего используют УЗО, реагирующие на токи утечки 30 мА. В сырых помещениях, подвалах, детских комнатах применяют аппараты, настроенные на 10 мА. Отключающие устройства, предназначенные для предотвращения пожаров, имеют порог срабатывания 100 мА и выше.

Кроме порога срабатывания защитное устройство характеризуется номинальной коммутационной способностью. Под этим термином подразумевают максимальный ток, который отключающий аппарат может выдерживать неограниченное количество времени.

Важным условием надежного функционирования защиты от токов утечки является заземление металлических корпусов электрических аппаратов. Заземление TN может выполняться отдельным проводом или через заземляющий контакт сетевой розетки.

На практике применяют два способа включения устройств защитного отключения в электрическую цепь:

  • схема подключения УЗО с индивидуальной защитой;
  • схема групповой защиты потребителей.

Первый способ включения чаще всего используют для защиты мощных потребителей электроэнергии. Его можно применить для электрических плит, стиральных машин, кондиционеров, электрических отопительных котлов или водонагревателей.

Индивидуальная защита предусматривает одновременное подключение УЗО и автомата, схема представляет собой последовательное соединение двух защитных аппаратов. Их можно разместить в отдельном боксе в непосредственной близости от электроприемника. Выбор отключающего устройства осуществляется по номинальному и дифференциальному току. Будет лучше, если номинальная отключающая способность защитного аппарата окажется на ступень больше номинала автоматического выключателя.

При групповой защите к УЗО подключают группу автоматов, питающих разные нагрузки. В этом случае выключатели подключают к выходу устройства защиты от токов утечки. Подключение УЗО по групповой схеме уменьшает затраты и экономит место в распределительных щитах.

В однофазной сети подключение одного УЗО для нескольких потребителей требует расчета номинального тока защитного аппарата. Его нагрузочная способность должна быть равна или превышать сумму номиналов подключенных автоматических выключателей. Выбор порога срабатывания дифференциальной защиты определяется ее назначением и категорией опасности помещений. Защитный аппарат может подключаться в щитке на лестничной клетке или в распределительном щитке внутри квартиры.

Схема подключения УЗО и автоматов в квартире, индивидуальная или групповая, должна соответствовать требованиям ПУЭ (Правил устройства электроустановок). Правила однозначно предписывают заземлять электроустановки, защищаемые УЗО. Несоблюдение этого условия является грубым нарушением и может привести к негативным последствиям.

Схемы подключения УЗО в трехфазной сети

Городское жилье, как правило, питается от трехпроводной однофазной сети. В предыдущем разделе было рассказано, как подключить УЗО в квартире.

Загородные дома и домовладения часто потребляют намного больше электроэнергии. Их часто подключают к трехфазной сети. В загородном доме могут применяться электрические отопительные котлы, мощные водонагреватели для горячего водоснабжения. В подсобных помещениях часто организуются мастерские, оборудованные станками различного назначения.

Многие мощные нагрузки рассчитаны на напряжение 380 В. Для их питания должна использоваться проводка, состоящая из пяти проводников — трех фазных, нулевого и провода защитного заземления. Во многих местах эксплуатируются устаревшие четырехпроводные сети, в которых отсутствует отдельный заземляющий проводник. В этом случае для применения трехфазного УЗО хозяевам приходится самим изготавливать заземляющий контур и прокладывать сеть заземления.

При наличии заземления установка УЗО в трехфазной сети ничем не отличается от подключения однофазных устройств защитного заземления. Схемы подключения и критерии выбора аппаратов защиты остаются прежними.

В случае если есть значение мощности трехфазной нагрузки, питающейся от сети 380 В, номинальный ток можно рассчитать по формуле:

где I — номинальный ток; P — мощность трехфазной нагрузки; U — напряжение трехфазной сети.

Как правильно установить автоматические выключатели и УЗО в электрощитке

Электропроводка в частном доме или квартире нуждается в защите от возможных перегрузок и утечки тока. Чтобы установить приспособления своими руками, нужна схема подключения УЗО и автоматов.

Основные принципы подключения

Главное требование – установка УЗО и автоматов должна быть выполнена правильно. От этого зависит бесперебойная работа электробытовой техники, безопасность жилища и проживающих в нем. Чтобы обезопасить домашнюю технику от коротких замыканий и скачков напряжения, а обитателей от поражения электрическим током, в схему электропроводки включают защитные аппараты.

Как правило, в щитке стоит обычное устройство защитного отключения (УЗО). Оно срабатывает только во время утечки тока. Дифавтомат – это прибор, который состоит из УЗО и автоматического выключателя и выполняет сразу две функции. Он защищает систему во время короткого замыкания или перегрузки, а также срабатывает при утечке тока в сети.

Выбор УЗО по главным параметрам

Важно не ошибиться с выбором устройства. С техническими нюансами УЗО может разобраться только специалист. Поэтому подбор выполняется сразу при разработке проектной документации.

Существующие типы УЗО

В схеме, в соответствии с видами токов, могут быть УЗО разных классов. Тип АС применяется в жилых помещениях, так как стоит дешевле современных аналогов. Он рассчитан на переменный синусоидальный ток. На нем работает большая часть электрических приемников. Корпус прибора класса АС имеет обозначение «

Прибор типа А обнаруживает утечку также постоянного пульсирующего тока. Число потребителей импульсного постоянного тока все время растет. Поэтому вместо старых приспособлений выбирают более надежные устройства класса А. Стоят они на 20–30% дороже.

Прибор типа В распознает утечку постоянного, выпрямленного пульсирующего и синусоидального тока. Но в частном доме или в квартире они не используются. Такие аппараты применяют на промышленных предприятиях.

Нюансы подбора аппарата

При выборе аппарата основным критерием является номинальный ток, который проходит через него при длительных режимах работы. Эта величина (In), может варьироваться от 6 до 125 А.

Второй важный параметр защиты – фиксированное значение дифференциального тока (IDn). Для выбора ряд включает следующие величины: 10, 30, 100, 300, 500 мА и 1А. УЗО срабатывает при достижении выбранного значения.

Также подбор зависит от цели установки. Приоритет рекомендуется отдавать требованиям безопасности. Для этого устройство должно быть ориентировано на определенное значение номинального тока с некоторым запасом. Если УЗО необходимо для частного дома или квартиры, суммируют все имеющиеся нагрузки.

Установка УЗО и автоматов в щитке

Проложить кабель и выполнить разводку – полдела. Основная задача – монтаж распределительного щитка. В нем располагается прибор учета и распределения нагрузки. А также это место для монтажа устройства защитного отключения и автоматов. Эти приборы призваны ликвидировать возможные неисправности в сети:

  • короткое замыкание, возникающее при снижении сопротивления нагрузки до минимальных величин;
  • перегруз провода мощными приборами, который вызывает перегрев токоведущих жил, а изоляция теряет диэлектрические свойства;
  • нарушение изоляции ведет к утечке токов через случайную цепь на землю.

Защитное отключение один из важнейших элементов всей системы, обеспечивающее безопасность. Для установки УЗО и автоматов понадобится схема и минимальный набор инструментов. Также нужен кабель определенного сечения – ВВГ разных цветов. Для маркировки проводников используют изоляционную трубку ПВХ.

В случае прикосновения человека к токопроводящим частям проводки прибор распознает утечку тока и моментально разрывает цепь питания

Как подключить УЗО в щитке

Для контроля утечки тока необходим прибор с чувствительностью 100 мА. Если протяженность электропроводки небольшая, ложных срабатываний не будет при УЗО на 30 мА. При подключении следует соблюдать определенное правило, независимо от выбранной электрической схемы. Последовательно с устройством необходимо подключать автомат.

УЗО не является защитой от короткого замыкания и перегрузок. В случае их возникновения прибор выйдет из строя. Контакты устройства залипают, цепь, где произошло замыкание, находится под напряжением. Провод продолжает греться, возможно воспламенение изоляции.

Чтобы прибор обесточить, и он не вышел из строя, перед ним нужно установить автомат с номинальным током, меньшим, чем УЗО на один-два порядка. Например, для УЗО на 63 А подойдет автомат на 50 А.

Для экономии средств через одно УЗО в электрощите подключают сразу несколько групп потребителей. Чем больше автоматических выключателей, тем выше стоимость монтажа щитка. Важно знать, сколько автоматов можно подключить к одному УЗО на 40а. Согласно правилам, к одному прибору нельзя подключать более двух автоматов. При этом их общая нагрузочная способность должна быть не более чем номинал УЗО.

Если планируется подключение нескольких приборов защиты в паре с автоматическим выключателем, целесообразнее заменить их дифференциальным автоматом.

Только правильное подключение УЗО в щитке обеспечит защиту электрической системы и оборудования, будь то дом, гараж или дача.

Особенности схем подключения

Практика показывает, что схема электрощита в квартире с УЗО, даже нарисованная от руки, значительно упрощает и ускоряет монтажные работы. К тому же сохраненный документ может понадобиться во время ремонта или для того, чтобы подсоединить дополнительные приборы в электрический щиток. Производители мощной бытовой техники – электроплит, бойлеров, посудомоечных или стиральных машин – в сопроводительной документации указывают необходимость установки дополнительных защитных устройств.

Схема общего УЗО в однофазной цепи с заземлением состоит из электрического счетчика, общего для всех групп устройства защитного отключения и автоматических выключателей на отдельно взятую группу потребителей. Такая последовательность может быть использована, если сеть не очень разветвленная, имеет минимальное количество потребителей, например для двухкомнатной квартиры.

Фазный провод с выхода счетчика подключается на левый контакт УЗО, а ноль на правый. Фаза, выходящая из защитного устройства, расходится на автоматические выключатели всех групп. Нулевой провод, через общую шину идет к нулям электрических потребителей.

Преимущества такой схемы – простота. Для монтажа подойдет щиток небольшого размера и минимальные затраты для приобретения одного УЗО. Отрицательная сторона – при больших нагрузках будут возникать ложные срабатывания, так как в цепи всегда есть токовая утечка.

Схема с несколькими УЗО в однофазной сети предусматривает установку прибора на каждую группу. При этом выходящая со счетчика фаза подключается к верхнему контакту каждого устройства. Выходящий из каждого прибора фазный провод нужно соединить с автоматом той группы, которую будет запитывать УЗО. Отходящие нули подключаются через отдельные шины к своим группам.

Нулевые провода от разных устройств не должны соединяться между собой.

При утечке тока отключается определенная группа потребителей или ее часть, только та, которая запитана конкретным УЗО. Реализация такой схемы потребует дополнительных финансовых вложений.

Подключение УЗО к трехфазной сети

Такая сеть может состоять из трех фазных проводников, нулевого и провода защитного заземления. Напряжение между фазами 380 В, между фазой и нулем 220 В. Важно правильно выполнить распределение нагрузки. Если одна из фаз загружена больше другой, возникает перекос, в результате может случиться аварийная ситуация.

Соединение выполняют так же, как и в однофазной цепи. Четырехполюсный прибор устанавливают на вводе или по одному устройству на каждую группу нагрузки. Счетчик располагают между вводным автоматом и устройством защитного отключения.

Читайте также:  Почему не включается автомат в щитке

Три фазы подают электричество для техники, рассчитанной на 380 В. Отдельно взятая фаза с нулевым проводником питает однофазных потребителей. Подключение проводят через автоматические выключатели. Если условия позволяют, лучше использовать отдельные приборы для освещения, розеток и стиральной машины.

Трехфазная сеть редко используется в квартирах. Такая электропроводка уместна в частном доме, для подключения насоса, компрессора, бетономешалки, токарного станка или сварочного агрегата.

Вариант подключения автоматов без УЗО

Если сеть простая и нет необходимости подсоединения автоматов на отдельные группы потребителей, вместо УЗО на входе после счетчика лучше поставить дифавтомат. Прибор в аварийных условиях выключает одновременно фазу и ноль. Отключение происходит как при коротком замыкании, так и при утечке токов.

Фактически это два устройства в одном корпусе – УЗО и автомат защиты. Польза прибора в том, что электропроводка будет в безопасности. Упрощается подключение, а в щитке он занимает меньше места.

Недостаток в том, что некоторые модели не имеют нужных обозначений. В случае срабатывания прибора невозможно определить причину – произошло короткое замыкание или утечка тока. Если одна часть устройства приходит в негодность, заменять придется весь дифавтомат. А это дополнительные расходы.

Такой прибор с успехом можно подключить на даче, где есть несколько розеток для простых бытовых приборов и лампочки для освещения. Дифференциальную защиту можно установить и на мощном потребителе, особенно в условиях повышенной влажности. Это уличное освещение, линия, идущая в подвал, баню. Автомат может быть как с заземлением, так и без. Если электрический щит металлический, его корпус обязательно должен быть заземлен.

Нужно учесть: чтобы отключалась только одна фаза, дифавтомат должен быть двухполюсным.

УЗО и автоматы на трехфазном щите

Для подключения к трехфазной цепи необходимо разрешение. Трехфазный щиток сложнее однофазного. На него приходит ноль, защитное заземление и 3 фазы. Такой прибор дает возможность получить от энергоснабжающей организации 380 В и подключать большие нагрузки. Вместе с тем это дополнительные расходы и необходимость правильной раздачи электроэнергии.

Главная задача трехфазного щитка – распределить нагрузку равномерно. Нельзя всю домашнюю технику подключать на одну фазу, чтобы две другие оставались резервными. Тогда на этой фазе напряжение будет низким, а на других поднимется на несколько вольт. От неприятностей можно защититься, установив переключатель фаз.

Выбор схемы предусматривает учет особенностей электрической сети. В сеть такого вида включают трехфазное УЗО с восемью контактами, или три однофазных аппарата. Монтаж проводят согласно установленной схеме.

Трехфазные устройства отключения адаптированы к большим утечкам тока и предохраняют проводку только от возгорания. Но большая часть бытовых потребителей нуждается в однофазной сети. К трехфазной подключают мощные варочные панели, водонагреватели, котлы.

Ошибки в подключении УЗО

Не всегда есть возможность воспользоваться услугами специалиста. Иногда приборы приходится устанавливать самостоятельно. Перед подключением необходимо еще раз проверить технические характеристики устройства. Все значения определяют по маркировке на приборе. Номинальный ток УЗО должен быть выше, чем у входного автомата.

Для заземляющего и нулевого проводников должны быть свои шины. Нельзя путать фазу и ноль. Их полюса имеют свои обозначения (L и N), а проводники отличаются по цвету. Примеры ошибок, которые встречаются чаще всего:

  • соединение нейтральной фазы и заземления после УЗО;
  • неполнофазное подключение прибора;
  • неправильное соединение проводников в розетке (ноль и заземление);
  • соединение нулей от двух УЗО;
  • перепутаны фаза и ноль в разных устройствах защиты;
  • несоблюдение полярности при монтаже;
  • ошибки установки трехфазного УЗО.

Правильно составленная схема одно- или трехфазной сети, квалифицированно выполненный монтаж электропроводки обеспечит надежную защиту от поражения электрическим током и пожара.

Как правильно подключить УЗО?

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

Назначение и область применения УЗО

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

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

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

Схемы подключения УЗО в однофазной сети

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

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

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

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

Без заземления

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

Рис. 1: Подключение УЗО в однофазной двухпроводной системе

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

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

Рис. 2: подключение УЗО в разветвленной однофазной двухпроводной системе

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

С заземлением

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

Рис. 3: Подключение УЗО в однофазной трехпроводной системе

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

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

Подключение УЗО в двухфазной сети

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

Рис. 4: Подключение УЗО в двухфазной системе

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

Подключение УЗО в трехфазной сети

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

Рис. 5: Подключение УЗО в трехфазной системе

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

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

Основные ошибки во время подключения УЗО

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

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

Чтобы обезопасить себя во время подключения соблюдайте элементарные правила электробезопасности.

Правила безопасности

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

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

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

Подключение автоматов в щитке: как правильно подключить УЗО

Ложные срабатывания устройств защитного отключения, как правило, являются следствием ошибок электромонтажа. Существует несколько разновидностей УЗО с различными принципами действия и незначительными отличиями в схеме подключения, которые нужно знать для правильной организации электросетей.

Виды УЗО

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

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

Принцип работы электромеханического УЗО

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

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

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

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

Слева: электромеханическое УЗО. Справа: электронное УЗО

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

Противопожарное УЗО типа S (селективное)

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

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

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

Дифференциальный автомат

Нулевой и защитный проводники

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

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

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

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

Выбор номинальных параметров

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

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

Основные характеристики УЗО

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

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

Однофазное и трёхфазное подключение

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

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

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

Правильный электромонтаж

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

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

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

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

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

Читайте также:  Замена автоматов в щитке кто должен менять

Проверка и устранение неисправностей

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

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

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

Подключение УЗО и автомата: схема

Известный даже неспециалистам узо автомат представляет собой надежное средство защиты от поражения электрическим током в критических условиях эксплуатации (в помещениях с повышенной влажностью, например). Эти приборы относятся к категории сложных электротехнических устройств, обладающих высокой чувствительностью по току и требующих особого внимания при формировании их соединений с другими элементами сети (общий вид УЗО приводится ниже).

Согласно требованиям ПУЭ, устройства этого класса подключаются к защищаемой цепи определённым образом, зависящим от конкретных условий их применения. Электрическая схема подключения узо и автоматов в квартире будет рассмотрена отдельно.

Назначение и принцип работы УЗО

Прежде всего, рассмотрим, зачем нужно это устройство, и с какой целью оно ставится в сетевую питающую линию. При непрофессиональном подходе к этим вопросам создаётся впечатление, что для надёжной защиты линий питания вполне достаточно одного автоматического выключателя. Но требуется узо для того, чтобы защитить человека и животных от поражения током при наличии его утечек.

Особенностью приборов этого класса является высокая чувствительность к очень малым токам, составляющим доли ампера и всегда присутствующим в местах повышенной влажности или повреждения изоляции. Именно поэтому установка узо – это самый надёжный способ обезопасить живые организмы (включая домашних животных) от возможного поражения током в ряде опасных зон, имеющихся не только в городских квартирах, но и в частных жилых строениях.

В основе работы УЗО лежит принцип сравнения токов в специальном дифференциальном узле с заведенным в него прямым и обратным отводом от однофазной линии (его включение в питающую цепь приведено на рисунке ниже).

Рассмотрим суть функционирования этого прибора более подробно в виде следующей последовательности его состояний:

  • В нормальном (штатном) режиме работы прямые и обратные токи, протекающие через дифференциальный узел, имеют одинаковые по амплитуде значения. При этом защитные устройства никак не реагирует на изменение токов в линии, поскольку создаваемые индуктивными катушками магнитные поля взаимно компенсируются (токи через них равны по величине);
  • В случае, если есть утечка через живой организм (её значение измеряется в микроамперах) в дифференциальном или сравнивающем узле появляется разница токов, нарушающая баланс магнитных потоков Ф1 и Ф2;
  • Следствием этого является формирование управляющего импульса, подаваемого на исполнительное реле, которое и отключает линию от потребителя (нагрузки).

Обратите внимание! Скорость таких отключений или срабатывания исполнительного реле обычно исчисляется долями секунд (точнее микросекундами).

За столь короткое время токовые процессы не успевают распространиться по телу живого организма, что означает стопроцентную защищённость от удара током.

Типы УЗО

По виду питающей сети УЗО могут выполняться в виде однофазного или трехфазного прибора защиты, а по своей конструкции – изготавливаться в виде отдельного модуля или совмещённого с автоматическим выключателем.

У трехфазного устройства защиты число входных и выходных контактов увеличено до 4-х (по одному на каждую фазу). Ещё один клеммник нужен для подключения общего или земляного провода.

Относительно конструктивных особенностей различных образцов защитных устройств можно отметить следующее. Заявленная в названии статьи тема предполагает раздельное использование УЗО и автоматического линейного выключателя, поэтому вариант совмещённого устройства здесь не рассматривается.

При этом закономерно возникает следующий вопрос: как правильно подключить узо и автомат в питающую схему при их раздельном применении.

Способы подключения

Однофазные цепи

Для того чтобы ответить на поставленный ранее вопрос, следует исходить из требований ПУЭ, регламентирующих порядок включения связки автомат плюс УЗО. Согласно положениям этого документа, устройство защиты подключается так, как показано на размещённом ниже рисунке.

При её рассмотрении можно сделать следующие выводы:

  • В однофазной сети это устройство практически всегда устанавливается сразу после счетчика;
  • К его выходу подсоединяются линейные выключатели (автоматы), от которых проводка разводится по всей квартире;
  • Нулевая шина подводится с соответствующей выходной клеммы счётчика на второй полюс УЗО;

Важно! Особое внимание в этой ситуации следует уделить тому, что УЗО подключается после счетчика и до автомата двумя проводами: прямым и обратным (этот момент очень важен с точки зрения возможности его срабатывания).

  • Также следует обратить внимание на то, что схема подключения узо и автомата предполагает наличие однополюсного выключателя тока. При этом идущая от счетчика или УЗО нулевая жила заводится на общую заземляющую шину (ОЗШ), минуя автоматы, а с неё разводится по отдельным линиям в паре с фазным проводом.

Относительно правил подводки проводников к устройству нужно отметить следующее. Подобно автоматическому выключателю, подводящие провода заводятся с верхней части устройства защиты, а отводящие – снизу.

Трехфазная сеть

Типовая схема подключения трехфазного прибора предполагает наличие на нём 3-х групп входных и выходных контактов, каждая из которых образует цепочку защиты по одной из фаз (смотрите фото ниже).

Дополнительная информация. Из рисунка видно, что в реальных силовых цепях число входных и выходных контактов УЗО ограничено четырьмя (три фазы плюс земля).

Последнее объясняется тем, что земляная жила для всех трёх фазных линий является общей (на рисунке она выделена синим цветом).

Нагрузочная способность

Что это такое

Прежде чем ответить на вопрос о том, сколько автоматов можно подключить к одному узо, постараемся разобраться с такой его характеристикой, как номинальная коммутирующая способность. Под последней понимается значение токовой составляющей, при которой УЗО ещё способно работать в режиме включения и выключения при реакции на ток утечки (сохраняя при этом свою работоспособность).

Обратите внимание! Этот показатель не следует путать с номинальным током рассматриваемого устройства.

Именно этот параметр следует принимать за основу при расчёте того, какое количество автоматов можно одновременно подключать к устройствам УЗО (иногда его называют нагрузочной способностью прибора).

Согласно требованиями ГОСТ Р 51326, минимальная величина этого параметра для конкретного устройства выбирается на порядок больше его номинального тока и обычно составляет 1000, 1500, а иногда и 3000 Ампер.

Для того чтобы определиться с количеством автоматов, которые допускается одновременно подключать к УЗО, достаточно указанную на нём величину коммутирующей способности (1500 Ампер, например) разделить на номинальный рабочий ток одного автомата.

Пример расчёта

В качестве примера расчёта подсоединённых к УЗО автоматов рассмотрим следующий конкретный случай. Пусть в квартире или частном доме имеется 5 отдельных линий или групп питания, распределённых по жилым и вспомогательным помещениям (включая кухню, коридор, ванную и туалет).

На каждый из этих потребителей должен быть предусмотрен отдельный автоматический выключатель (проще автомат), защищающий данную линию от КЗ и перегрузок. То есть всего должно быть пять штук автоматов, установленных на щитке в определенной очередности.

Дополнительная информация. Будем исходить из того, что номинальный ток отключения всех этих приборов не превышает 25-ти Ампер (в стандартных условиях потребление по отдельной линии редко превышает это значение).

Для получения данных по требуемой нагрузочной способности УЗО, которое следует поставить в линию защиты, достаточно умножить 25 Ампер на общее число подключенных к нему автоматов (то есть на пять). В результате получаем значение 1250 Ампер, соответствующее искомой величине. С учётом этого выбирается прибор, имеющий ближайшее по величине значение номинального нагрузочного тока (1500 Ампер).

Рекомендации по подключению

Перед тем, как подключить узо в линию энергоснабжения вместе с распределительными (линейными) автоматами, следует напомнить пользователю о ряде требований, предъявляемых к приборам данного класса действующими нормативными актами.

В общем случае они сводятся к указаниям, согласно которым устанавливается последовательность и порядок действий при монтаже УЗО. Особое внимание при рассмотрении этих требований рекомендуется уделить следующим важным моментам:

  • В частных домах с подводкой силового оборудования, подключаемого к сети 380 Вольт, обязательна установка трехфазного устройства защиты;
  • Для подключения трехфазного узо должны использоваться провода соответствующего сечения в изоляции различного цвета;

Обратите внимание! Цвет изоляционных покрытий выбирается согласно общепринятому стандарту.

  • Наглядное представление о выборе расцветки проводов можно получить на рисунке ниже;

  • Для оформления общего (земляного) вывода трёхфазной цепи, как правило, применяется провод в синей изоляции.

С учётом всех перечисленных выше условий порядок подключения в этом случае может быть представлен перечнем рекомендаций и советов, исходящих от специалистов. Далее по тексту приводятся лишь некоторые из них:

  • Защитные приборы ставятся на предназначенные для них места только после того, как линия питания квартиры или дома будет полностью обесточена;
  • Прежде чем подключить узо и автоматы в единую электрическую цепь, постарайтесь определиться с местом, предназначенным для их установки на приборном щитке;
  • Его рекомендуется выбирать по возможности ближе к установленному на вводном щитке электросчетчику;
  • Так называемые «индивидуальные» УЗО, предназначенные для защиты какой-то одной питающей линии (ванной комнаты, например), должны использоваться строго по назначению. Их не допускается ставить после счётчика в качестве общего для квартиры защитного устройства.

В заключительной части обзора, освещающего вопросы: для чего нужно УЗО, и как оно должно подсоединяться к уже смонтированной аппаратуре, отметим следующее.

При ответе на вопрос, нужно ли узо ставить сразу после счётчика, всегда следует согласное утверждение. В этой статье также можно узнать, какое выбрать узо, если в квартире имеется заданное количество автоматов. Надеемся, что после ознакомления со всем представленным материалом пользователям удастся самостоятельно разобраться с вопросами установки защитных устройств в питающие цепи.

Видео

Читайте далее:
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector