Что такое узо в электрике и как его использовать
Устройства, защищающие от поражения электрическим током бывают общетехнические, индивидуальные и специальные. Общетехнические – изоляция, блокировка, ограничение доступа и др. Средства для индивидуальной защиты – диэлектрические галоши, перчатки, коврики. Специальные средства защиты – заземление, зануление и защитное отключение. К последнему относятся устройства защитного отключения (УЗО).
Чтобы понять, что такое УЗО в электрике, разберем:
Содержание
- Где ставить УЗО, и где его ставить не нужно
- Как устроено и как работает УЗО
- Категории и параметры УЗО
- Как выбрать УЗО
- Ошибки при подключении, их последствия
- Установка: последовательность действий и некоторые тонкости
Где ставить УЗО, и где его ставить не нужно
Устройство защитного отключения (УЗО) защищает групповые линии, к которым подключают электроприборы (дрель, чайник, стиральную машину, и т. п.). Их обязательно ставят, если:
предохранители/выключатели-автоматы при возникновении опасности поражения током не успевают сработать за 0,4 с;
в квартире нет системы уравнивания потенциалов;
розетки защищаемых линий находятся не в помещении или в опасных помещениях (души в гостиницах, квартирах, ванные);
в сооружении металлический каркас (например, в ларьках).
Важно: НЕ используют УЗО на линиях, питающих устройства оповещения об опасности (возгорании, например).
Защита от поражения электрическим током предполагает обязательную защиту линий от сверхтоков. Для этого можно (для подключения нескольких линий сразу – необходимо!) установить перед УЗО автоматический выключатель (он же предохранитель). Правила устройства электроустановок (ПУЭ) рекомендуют «использовать УЗО, представляющее собой единый аппарат с автоматическим выключателем, обеспечивающим защиту от сверхтоков».
Важно: Помните, что установка устройства защитного отключения БЕЗ использования автоматического выключателя НЕ защитит о тока короткого замыкания.
Место установки УЗО – квартирный или этажный щиток жилого здания.
Как устроено и как работает УЗО
УЗО включает дифференциальный трансформатор, три магнитных катушки, реле, тестовая кнопка. На первичную (1) катушку от трансформатора поступает фазный ток. На вторичную (2) катушку приходит ноль. На входе и выходе возникают магнитные поля. За счет направления катушек навстречу друг другу магнитные поля равно компенсируются. Третья (3) катушка в бездействии, реле – в состоянии покоя. Таково положение в нормальном режиме (состояние покоя).
При появлении утечки тока равновесие теряется. Как только ток утечки достигает заданной уставки, начинает действовать третья катушка. Срабатывает реле. Происходит почти мгновенное размыкание контактов. Таким образом, УЗО реагирует на токи утечки и предотвращает опасные ситуации.
Важно, чтобы приборы были заземлены. Этого требуют все способы защиты от электрического тока. При косвенном или прямом прикосновении к незаземленному/незануленному корпусу и частям прибора, оказавшимся под напряжением, может произойти поражение током!
Видео о том как устроено УЗО:
Категории и параметры УЗО
Все УЗО делятся на значительное количество подвидов. Критерии подразделения УЗО:
Способ действия: есть/нет дополнительный источник питания.
Способ установки: переносные, стационарные.
Число полюсов: 1 — 4.
Защита от сверхтоков и перегрузок: есть/нет защита от сверхтоков, токов КЗ и перегрузок.
Потеря чувствительности: в ГОСТ Р 50807-95 (переиздание 2003 г.) категория на стадии рассмотрения.
Регулирование отключающего дифференциального тока: есть/нет.
Стойкость при импульсном напряжении: есть/нет.
Зависимость от сети: электромеханические и электронные. Первые дороже, но надежнее, поэтому широко распространены.
УЗО−Д типа АС реагирует на синусоидальный переменный внезапно возникающий или медленно возрастающий ток;
УЗО−Д типа А: синусоидальный переменный ток, постоянный пульсирующий ток;
УЗО−Д типа В: дифференциальные постоянный, переменный, выпрямленный токи;
УЗО−Д типа S: селективная реакция (выдержка) на токи УЗО-Д типа B;
УЗО−Д типа G: аналог S, но выдержка меньше.
Рабочие характеристики УЗО — номинальный ток In, номинальное напряжение Un, уставка по токам утечки IΔn, номинальный ток КЗ Inc.
Наконец, производитель. Лучшими на сегодня признаны Legrand, ABB, AEG, Shneider electric, Siemens, DECraft.
Так, устройство защитного отключения на фото — типа А, двухполюсное, двухмодульное, на номинальный ток 16 – 63 А, уставка 30 – 500 мА.
характеристики УЗО (маркировка)
Как выбрать УЗО
Выбирая тип УЗО, определитесь, нужна ли защита от прямых и непрямых контактов, токов КЗ, перегрузки, селективность. Наиболее распространены и дешевы УЗО типов А, АС. Проверьте, подходит ли УЗО по габаритам для установки в щиток.
Напряжение и ток нагрузки УЗО выбираются по напряжению защищаемой сети и максимально допустимому току линии. По номинальному току линии выбираем уставку. Уставка для обычных линий на токи 16 – 40 А – 30 мА (на токи от 40 А — 100 мА, на 80 А – 300 мА).
Если производится защита только от пожара, берут уставки 300 мА. Для выделенной линии питания опасного помещения (ванная, сауна, баня) требуется уставка 10 мА, для групповой — до 30 мА.
Ошибки при подключении, их последствия
Если не знать, как подключить УЗО в электрике, при установке могут быть такие ошибки:
Подключение нагрузки к нулевому N-проводу до УЗО или к нейтрали другого УЗО.
Нейтрали от разных УЗО со стороны защиты включены параллельно.
Присоединена нагрузка, нулевой проводник которой связан с открытыми токоведущими частями или нулевым рабочим проводником установки.
Четырехполосное УЗО включают в 1-фазную сеть.
Подключения нуля снизу, фазы сверху.
В первых 3 случаях при включении прибора в розетку УЗО сработает. В 4-м может сработать и без нагрузки. В 5-м – не будет работать кнопка «Тест», в 6-м результат аналогичен первым трем и последнему вместе. Есть и худший вариант – УЗО может перестать работать вообще.
Видео о наиболее распространенных ошибочных схем подключения Устройства Защитного Отключения :
Установка: последовательность действий и некоторые тонкости
При установке устройства защитного отключения распространена схема подключения двухполюсного УЗО в однофазной сети.
- Перед началом монтажа не забудьте отключить напряжение.
- Проверьте работоспособность УЗО.
- Схема монтажа УЗО приведена в паспорте изделия и продублирована на его корпусе. Глядя на эту схему, легко определить, куда подключить фазу, куда – нейтраль. Процесс, в общем, несложный, но обязательно контролируйте правильность подключения нейтрали. В этом поможет и маркировка, нанесенная на клеммы.
- УЗО подключают после счетчика и автоматического выключателя. Номинал выключателя нужно брать больше или равный номиналу УЗО.
- Три других схемы – подключение 4-полюсного УЗО в 3-фазной сети с использованием нейтрали, подключение 4-полюсного УЗО в 3-фазной сети без использования нейтрали, подключение 4-полюсного УЗО в 1-фазной сети.
Теперь Вы лучше понимаете, что такое УЗО в электрике, и подключить его будет намного проще. Если есть сомнения, обратитесь к электрику-профессионалу.
Важно: Работоспособность УЗО (тест) рекомендуется проверять раз в месяц. Сразу после установки правильность ее должен проверить квалифицированный специалист.
Видео по правильным схемам подключения Устройства Защитного Отключения:
Как правильно подключить УЗО – схемы для однофазной и трехфазной сети
Устройства защитного отключения (УЗО), это сравнительно недавно используемые защитные системы электрической сети. Если автоматический выключатель реагирует на повышение силы тока, то УЗО срабатывает на его утечку. Эти два устройства не взаимозаменяемые – должны работать в паре и быть правильно включёнными в цепь. Далее разбираемся, как правильно подключить УЗО, читайте до конца и узнаете, какая схема коммутации станет лучшей, как это устройство действует, какие ошибки недопустимы и каких правил безопасности придерживаться при монтаже.
УЗО – для чего применяется и как действует
Предназначением УЗО является немедленная фиксация утечки тока и прерывание поступления этой утечки в сеть либо отдельную электролинию. Не нужно путать прибор с автоматом, назначение которого в предотвращении сетевых перенагрузок и вероятного короткого замыкания. Т.к. функционально эти устройства разнятся, то задействовать в схеме сборки необходимо оба.
Особенности функционирования УЗО заключаются в измерении показателей силы тока на входе и выходе, их сопоставлении и немедленном реагировании в случае выявления несоответствий.
В средине автоматическое устройство оснащено трансформатором с сердечником и несколькими электрообмотками разнонаправленных магнитных полей. Возникающая утечка тока приводит к уменьшению магнитного поля на выходе, и, как следствие, срабатыванию электрореле, которое размыкает цепь. Произойти это может при соприкасании человека с корпусом незаземленной бытовой техники или непосредственно с электроцепью. Срабатывание УЗО (размыкание цепи) происходит за 0,2-0,4 секунды.
По предназначению устройства защиты подразделяются на два типа – используемые в сетях с переменным либо постоянным током. Маркировка любого УЗО должна содержать одно важное значение – силу тока утечки. В защите жилых помещений принято использовать устройства, маркированные показателем в 30 мА. Помещения с повышенным риском, например, с большой влажностью либо детские комнаты, защищаются устройствами в 10 мА.
Приборы с высокими номинальными показателями в 100 мА либо 300 мА используют на крупных объектах (предприятиях), где возможны более масштабные вытоки электричества, способные привести к возгоранию.
Выбор схемы установки УЗО основывается на имеющейся защитной задаче и разновидностью сети – 1 фаза либо 3. Чтобы обезопасить жилье от утечек, устройство монтируют на входящей силовой линии.
Какие схемы применительны для однофазных сетей
Использование мощных бытовых электрических устройств, по рекомендации производителей, требует установки надежной защиты сети. Сопроводительная документация крупной бытовой техники, как правило, содержит конкретную информацию об устройствах, монтаж которых необходим в бытовой сети для обеспечения безопасности.
Фактически нельзя составить конкретную схему, которая будет универсальной, т.к. необходимо учесть всю нагрузку в сети и произвести равномерное распределение всех элементов (выключателей, техники, розеток). Иногда лучше установить отдельное УЗО под конкретную розетку, используемую для питания энергоемкой техники.
Но, все же, подключение УЗО к однофазной сети можно свести к нескольким наиболее популярным вариантам, которые могут послужить основой.
Схема 1 – установка общего УЗО
Идеальным месторасположением УЗО квартиры или дома считается входящая силовая линия. Сначала располагают двухполюсный автомат, затем УЗО, а уже после набор автоматов на каждую отдельную электролинию или электроприбор.
Предположим, что произошло касание фазного провода к включенному в сеть прибору с металлическим корпусом, в результате чего случилась утечка тока. Происходит сработка УЗО и отключение напряжения на всех линиях. Установление причины отключения в этом случае при такой схеме коммутации будет довольно проблематичным. И это минус.
Но такое подключение УЗО является экономически выгодным, т.к. необходима покупка всего одного защитного устройства. К тому же места в электрощитке будет заниматься мало, а значит, сам щиток потребуется не очень большой.
Устройство, ведущее учет использованной электроэнергии при этом варианте коммутации лучше расположить между автоматом и УЗО.
Схема 2 – установка общего и групповых УЗО
Фактически принцип работы УЗО в однофазной сети по этой схеме не отличается от предыдущих двух. Сводится все к дополнительной установке, помимо основного УЗО, защитных устройств перед каждым рабочим контуром, т.е. контроль любой возможной утечки тока будет дублироваться. Безопасность этого варианта бесспорна.
Однако при установке такой двойной защиты требуется соблюсти селективность, т.е. учесть нормативные показатели силы тока на общем и частных УЗО и время их сработки. Защита на контурах должна быть более чувствительной и быстрой. Это необходимо, чтобы исключить одновременное срабатывание обоих устройств.
Главное достоинство схемы – отключение отдельного контура, на участке которого возникла аварийная ситуация. Отключение всей сети не исключается, но происходит это в редких случаях и только если локальное УЗО:
- изначально было с браком;
- вышло из строя при эксплуатации;
- не правильно подобрано по параметрам нагрузки.
Недостатком является большая стоимость проекта, т.к. устройств потребуется много и щиток тоже нужен побольше.
Схема 3 – только локальные УЗО без установки общего
Функционирование такого способа коммутации тоже имеет место на практике. Естественно, надежность будет вдвое ниже, нежели в предыдущей схеме. Но компенсируется это, как правило, приобретением более дорогостоящих устройств от проверенных производителей.
С финансовой стороны этот способ более накладен, чем установка УЗО общего назначения, но такая коммутация позволяет точно определить линию, на которой произошла авария, и при этом не обесточивается все жилье.
Какие схемы применительны для трехфазных сетей
Частные дома, производственные строения и другие сооружения могут обеспечиваться электричеством от сети с тремя фазами. Это не характерно для квартир, но в частных домах такое электрообеспечение встречается часто. Как подключить УЗО и автоматы в трехфазной сети, рассмотрено отдельно, т.к. есть небольшие нюансы.
Вариант схемы установки общего и групповых УЗО
В трехфазных сетях с 380 В двухполюсное устройство защиты не применимо, поэтому потребуется четырехполюсный аналог: один контакт для нулевой жилы и три – для фазных.
Также необходимо контролировать вид проводки, т.к. использование стандартного кабеля ВВГ допустимо только в однофазной сети, а в трехфазной лучше протянуть более надежный ВВГнг, с целью не допустить возможного возгорания.
В остальном схема подобна к той, которая используется для однофазной сети, – на входе стоит автомат, затем четырехполюсное УЗО, а от него уже локальные автоматы и УЗО на каждый отдельный контур. Двойная защита не обязательна, но настоятельно рекомендуется в целях повышения безопасности.
Счетчик электроэнергии в описанной схеме рекомендуется располагать между автоматом и четырехполюсным УЗО.
Эта схема, воплощенная в жизнь, получится самой объемной из всех перечисленных и потребует установки действительно большого электрощита.
Видео описание
Несколько вариантов схем монтажа УЗО в электросети подробно рассмотрено в этом видео:
Руководство по монтажу УЗО
До того, как правильно подключить УЗО согласно изложенным рекомендациям, следует определиться с местом его расположения. Выбор заключается в двух вариантах – монтировать в щит или в шкаф.
Первый внешне выглядит, как металлическая коробка без крышки, закрепленная на стене так, чтобы ею удобно было пользоваться.
Шкафы оснащаются дверками, которые можно закрывать замком. Существуют разновидности шкафов, которые имеют окошки для удобного снятия показаний со счетчика без раскрывания дверок.
По общепринятым правилам нулевой провод подводится к клеммам, которые располагаются слева, а фазный – справа. Это касается и входа в устройство и выхода. Т.е. в трехфазной сети левые входящая и выходящая (верхняя и нижняя) клеммы на УЗО будут контактировать с «нулем», а остальные 3 входящих и 3 выходящих разъема, расположенные правее, предназначены для контакта с «фазами».
В однофазной сети клеммы устройства распределяются так:
- к верхней левой (входной) клемме идет «ноль» от автомата ввода;
- из нижней левой (выходной) клеммы этот «ноль» соединяется с отдельной нулевой шиной;
- к верхней правой (входной) клемме идет «фаза» автомата ввода;
- из нижней правой (выходной) клеммы эта «фаза» направляется к группе локальных автоматов.
Нередко УЗО монтируют в щит, который уже имеет установленные автоматы. Для упрощения последующего пользования системой электросети рекомендуется произвести переустановку всех устройств, чтобы они были упорядочены.
Подключение УЗО к однофазной сети с заземлением некоторые обыватели считают лишним, но профессионалы рекомендуют использование устройства в целях повышения уровня безопасности. А вот подключение УЗО к однофазной сети без заземления является просто необходимостью, т.к. каждое жилье обустраивается крупной бытовой техникой (к примеру, стиральной машиной), и при утечке тока на ее корпус от электроудара может пострадать человек. Установленное устройство защиты не допустит этого.
Видео описание
Как правильно подключить УЗО (самые простые схемы) смотрите в этом видео:
Отвечая на вопрос, как правильно подсоединить УЗО, главное понять, что его никогда не устанавливают первым в схеме. Устройство всегда должно располагаться после общего вводного автоматического выключателя. При использовании в электросети счетчика устройство защиты перемещается на третье место, уступив ему свою позицию.
- устройство защиты устанавливается на DIN-рейке сразу за автоматом справа (для этого оно прикладывается к рейке тыльной стороной и несильно, но уверенно, вдавливается в нее до защелкивания);
- подводится уже подготовленная (зачищенная) проводка от автоматического выключателя, вставляется в верхние разъемы УЗО (согласно маркировке) и производится закручивание крепежных винтов;
- аналогично осуществляется монтаж нижних проводов, идущих к локальным автоматам или контурам;
- проводится тестирование подключения путем последовательного включения автомата, потом защитного устройства, и нажатия кнопки «Тест» на корпусе УЗО (это должно привести к отключению устройства).
Часто допускаемые ошибки
Очень важно озаботиться проверкой технических характеристик устройства защиты до его установки. Показатель номинального тока должен соответствовать аналогичному параметру автомата входа либо быть выше. Узнать их легко, т.к. они отображены на лицевой панели устройств. Профессиональными электриками рекомендуется приобретать УЗО с параметрами ступенью выше, чем у автомата, т.е. автомату в 50А должно соответствовать устройство защиты в 63А.
Видео описание
О неправильных схемах подключения УЗО и автоматов, а также реальных примерах, когда УЗО работало некорректно, рассказано в этом видео:
Второй проблемой, после правильного выбора параметров устройств, являются ошибки во время проведения монтажа, что приводит к бесполезности системы защиты. В качестве примера можно назвать банальное перепутывание шин.
Если после установки устройство показывает постоянную сработку либо напротив, не хочет реагировать, то, скорее всего:
- произошло соединение фазы с заземлением после выхода из устройства защиты;
- монтаж осуществлен некачественно, например, один из проводов плохо контактирует с клеммой;
- произошло соединение нулевого провода с «землей» в одной из розеток;
- при подключении цепи из нескольких УЗО произошла путаница.
Практически предусмотреть и описать все возможные ошибки не реально, т.к. они зависят во многом от применяемой схемы коммутации. И чем она сложнее (чем больше устройств включено), тем важнее быть внимательным.
Видео описание
Основные ошибки, допускаемые при подключении УЗО, показаны в этом коротком видео:
Коротко о главном
Для большинства обывателей тайна, что такое УЗО в электрике и как его правильно подключить. А ведь от этого устройства фактически зависит безопасность их жилища и всех проживающих в нем. Оно защищает от возможной утечки тока в сети, и особенно актуально его применение в помещениях, где отсутствует заземление.
Разновидностей УЗО довольно много, т.к. они бывают для контуров с переменным или постоянным током, для однофазных или трехфазных сетей. К тому же они все разнятся по параметрам рабочего тока, которых довольно много. И не следует путать УЗО с устройством автоматического отключения, у них разные задачи.
Профессионалы рекомендуют устанавливать, помимо общего устройства защиты, по отдельному прибору на каждый рабочий контур.
Как подключить УЗО: правильность и последовательность схем
Нередко можно услышать, как люди интересуются тем, как подключить УЗО. УЗО — это термин в электрике, обозначающий специальные устройства для защитного отключения. Главная его функция — это вовремя защитить электропроводку от утечки тока. Чаще всего это бывает, когда на каком-то из кабелей появляется повреждение. То же самое касается, если провода «оголены», то есть не покрыты оболочкой. Это представляет опасность из-за того, что в любой момент кого-то из жильцов квартиры может ударить током.
Если нет возможности или денег провести электромонтажные работ по замене поврежденных проводов, владельцы подключают УЗО. При опасности оно быстро прекращает подачу тока.
Сведения об устройстве
Может быть такое, что перебои с подачей электрического тока в дом или квартиру являются следствием устаревшей проводки. Она может быть целой, но из-за времени и своего возраста утратила свои функции. Ситуация становится безнадежной, когда в доме находится много мощных энергоносителей. Проводка, которую проводили несколько десятилетий назад, просто не рассчитана на такую максимальную работу. Поэтому она изнашивается и в кое-каких местах просто пропускает ток.
Вывод здесь только один — немедленно править электрическую проводку в доме или квартире, установить УЗО, которые будут заземлять поступающее электричество.
В работе устройства нет ничего сложного: принцип заключается в сравнении входящего и исходящего электрических токов. Между ними не должно быть даже небольшой погрешности. Как только она появляется — подключается устройствл и отключает подачу тока. Есть множество других условий, при которых оно начинает работать, но это — самое распространенное. Перед началом работ должна быть составлена схема подключения УЗО и автоматов в квартире.
Основные недостатки УЗО
Ничто не идеально. Это касается и электроники. У устройства и его работы есть свои подводные камни, о которых должен знать каждый домовладелец:
- Когда УЗО проведены по всему дому, при утечке тока электроэнергия перестает поступать во весь дом и вне его стен, даже если там никого нет и все приборы выключены. Как правило, это ложная тревога. Это очень неудобно, особенно если дело касается холодильника. Подключение УЗО в частном доме — дело, требующее обдумывания.
- Устройство ни коим образом не защищает от перепадов в электропроводке. Оно всего лишь отключает подачу энергии, чтобы не подвергать дом опасности.
Как подключаться к проводке
УЗО вполне можно установить самостоятельно. Главное, чтобы установщик был грамотен в этой сфере. Самое простое — устройство на два полюса подключить к сети с одной фазой. Стоит помнить о том, что подключение делается сразу после установки счетчика. И желательно, чтобы устройство стояло на каждом отдельном участке, где происходит более мощное потребление энергии. Обычно это относится к крупным электроприборам, вроде бойлера или стиральной машины. Схема подключения устройство и автоматов в квартире ничем не отличается от схемы частного дома, за исключением уличного освещения.
Это были рекомендации по установке. Теперь следует подумать о том, как подключить устройство защиты и автомат к стандартной сети в 220 В.
Этапы подключения
Если владелец дома уверен в своих силах, то он вполне сможет справиться самостоятельно. Не уверен — ему необходимо обратиться к специалисту в области электротехники. Последовательность в этом деле должна соблюдаться четко:
-
Отключить подачу тока. Для начала нужно отключить счетчик и пробки. После работник проверяет остатки тока на различных участках при помощи индикатора. Если результат отрицательный — можно продолжать работать.
- Определить участок. Не играет большой роли, где поставить автомат. Можно возле счетчика, можно в другом помещении, например, в ванной или на кухне. Но специалисты рекомендуют устанавливать УЗО после установки нового счетчика, потому что ток не влияет на него.
- Монтаж устройства. Задача монтажа довольно проста — нужно подсоединить провода друг с другом в отделах вверху и внизу. Они означают нулевой и фазовый электрические токи. Обычно производители маркируют местоположение каждого из них. Но если на устройстве такого нет, можно нанести ее самостоятельно, используя отвертку-индикатор. Если она не реагирует — значит, нашлось место нулевого тока.
- Проверить наверняка. После установки любого электротехнического оборудования следует обязательная проверка. Для проверки эксплуатации на УЗО есть специальный тумблер, который играет роль тестера. С его помощью имитируется утечка электрического тока. Если электроэнергия перестала поступать в дом, значит, все работает. Если нет — необходимо все еще раз посмотреть и исправить неполадки в случае их возникновения.
Ошибки при монтаже
В любой ремонтной или электромонтажной работе могут произойти ошибки, незначительные или опасные для жизни и здоровья. Чтобы их избежать, владельцу стоит помнить о следующих ситуациях (если он делает установку самостоятельно), чтобы было правильное подключение УЗО и автоматов:
- Питающий провод обычно заводят в нижнюю часть устройства. Это неправильно, поскольку она по инструкции должна подводиться на его верхнюю часть. Если не обратить на это внимание, то УЗО будет работать с перебоями или не работать вообще.
- Автовключатель не подлежит установке после устройства защитного отключения. Они не взаимодействуют друг с другом, потому что несут разные функции.
- Не следует ставить УЗО по отдельным участкам электропроводки. В случае утечки электротока свет будет выключаться по всему помещению.
Особенности подключения к щитку
Перед этой процедурой необходимо рассмотреть ниже перечисленные вопросы:
- Месторасположение щитка. Где он будет располагаться — в стенах жилого помещения или за его пределами;
- Установка нового электросчетчика;
- Какого типа будет распределительный щит;
- Какого размера будет щиток. Все зависит от количества УЗО и автоматов.
Главное — соблюдайте технику безопасности и строго следуйте намеченному плану. Тогда УЗО будет установлено правильно и у вас не возникнет никаких проблем.
Как правильно подключить УЗО инструкция: на какие фатальные ошибки нужно обращать внимание в первую очередь
Если стоит задача создать или реконструировать внутриквартирную или внутридомовую электросеть, то хозяева жилья должны опираться на три основополагающих фактора. Во-первых, создаваемая система должна полностью обеспечивать потребности в электропитании, на любом отдельно взятом участие соответствовать планируемой нагрузке с учетом резерва мощности. Во-вторых, расположение всех элементов системы должно обеспечивать удобство в эксплуатации. И в-третьих, что особо важно – и сама система, и подключённые к ней приборы должны обеспечивать максимально возможную безопасность.
Как подключить УЗО
Одним из основных «бичей» локальных электрических сетей и подключенной к ним нагрузки являются токи утечки. Они могут возникать по различным причинам, но в любом случае представляют собой немалую угрозу и для здоровья людей, и для безопасности строения. Для борьбы с последствиями таких утечек и было в свое время изобретено и внедрено устройство защитного отключения (УЗО). Эти приборы в наше время вполне можно приобрестипо доступной цене и установить самостоятельно. Но для этого важно иметь представление, на чем основана работа этой защиты, по каким параметрам подбирается прибор, и как подключить УЗО, чтобы оно корректно работало.
Установке защитного устройства как раз и посвящена эта публикация.
Что такое ток утечки, и чем он опасен
Эта статья предназначена не для электриков, а для обычных домашних мастеров. Поэтому не станем углубляться в теорию и перегружать информацию профессиональными терминами. Просто постараемся рассказать в общих словах, что такое утечка тока, и чем она опасна.
Итак, в идеальной электрической сети утечки тока быть не должно. То есть пока цепь нагрузки разомкнута – тока нет в принципе, при подключении того или иного прибора – весь ток штатно расходуется именно на нем.
Упрощенно показана «идеальная» электрическая цепь с подключённой нагрузкой – утечек нет, если поставить амперметры в разрывы красной и синей линии – показания будут в точности одинаковыми.
1 – точки подключения участка цепи к общей домашней электросети.
2 – условно обозначена нагрузка, какой-то силовой, бытовой или осветительный прибор.
3 – корпус прибора, на котором не должно быть потенциала.
А теперь сразу скажем: таких идеальных электросетей — попросту не существует. Во всяком случае, на нашем, бытовом уровне. Утечки тока, хотя и очень незначительные, присутствуют практически всегда, даже если нет никаких неисправностей в проводке и нагрузке.
Главный редактор проекта Stroyday.ru. Инженер.
Это легко объяснимо – ток возникает из-за разности потенциалов, от большего к меньшему. И найдет любую малейшую возможность для своего появления. Например, в одной оплетке кабеля нулевая и фазная жила, каждая имеющая свою изоляцию. Казалось бы, совершенно благополучный участок… Но ток утечки может пойти даже через слой диэлектрика (пластиковой изоляции), если найдет в нем уязвимые места – утоньшений, заводского брака, появления микротрещины и т.п. Да и диэлектрические свойства изоляции отнюдь не абсолютны.
Неправильные, выполненные с нарушениями монтажные скрутки проводов, обветшалая проводка в стенах – все это предпосылки для появления токов утечки.
С фазного провода, кстати, утечка может пойти не в нулевой, а в прилегающую поверхность, в касающийся объект или даже в стену, в которой вмурована проводка. Ток при этом всегда будет выбирать преимущественный путь с наименьшим сопротивлением.
На самой нагрузке тоже немало уязвимых мест для утечки – нарушение изоляции, повреждения или пробой элементов схемы, межвитковые замыкания, коррозия деталей и проводов и многое другое. В итоге фаза сети или какой-то другой серьезный потенциал может оказаться на корпусе устройства, что чрезвычайно опасно.
Пробой в электрической машине – на корпус попадает потенциал, способный вызвать ток утечки.
На схеме под №4 показан условно этот пробой с фазы на массу (корпус). Он может быть не прямым (коротким), а проходить через какие-то участки и элементы электрической схемы, то есть иметь определённое сопротивление. От этого будет зависеть величина напряжения между корпусом и условной «землей».
К чему может привести такой электрический потенциал на корпусе?
- Если прибор не имеет подключения к контуру заземления (например, в квартире или доме такой контур полностью отсутствует), то касание корпуса кем-либо из жильцов заканчивается от просто неприятных мгновений, когда, как говорят, «дернуло», до весьма опасных для здоровья и даже жизни ситуаций.
Все зависит от особенностей обстановки и ряда факторов – уровень создавшегося напряжения, сопротивление тела конкретного человека, во что он был одет и обут, состояние пола, влажность, не касался ли пострадавший других заземленных предметов, и т.п.
Очевидно, что необходимо какое-то устройство, реагирующее на появление опасного для здоровья человека тока утечки отключением от электросети. Это выключение должно происходить быстро, не допуская необратимых последствий, и до достижения силой тока критично опасных значений.
А какой по силе ток представляет опасность?
Многие полагают, что бытовое напряжение 220 В почти безопасно. Это, без преувеличения — страшное заблуждение, способное привести к непоправимой беде! Чтобы разобраться и понять глубину проблемы— почитайте внимательно информацию, собранную в статье об опасности электрического тока.
- Если же прибор заземлен, например, подключен соответствующей вилкой к розетке отдельным контактом РЕ (защитное заземление, желто-зеленые провода), то ситуация складывается иначе.
По сути, цепь замкнута, и при появлении соответствующих предпосылок утечка возникает – ток «стекает на землю».
Если устройство подключено к заземляющему контуру, то ток утечки пойдет именно этим путем наименьшего сопротивления
Понятно, что при такой схеме поражение электрическим током прикоснувшегося человека становится маловероятным. Значит, иная защита от токов утечки и не требуется?
Ничего подобного — защита все равно нужна, по нескольким причинам. Не забываем, что постоянная утечка тока — это и работа счетчика энергии, то есть совершенно ненужные затраты. Но это – отнюдь не главное.
Главный редактор проекта Stroyday.ru. Инженер.
Мест появления утечки тока на контур заземления может быть несколько, и эти токи суммируются, достигая порой весьма немалых значений. А это уже – предпосылка для нагрева проводника в наиболее уязвимых точках. Например, одной из них является крепление провода РЕ к нулевой шине. Да и просто сильная утечка, например, через потрескавшуюся изоляцию в сырую стену тоже может вызвать нагрев проводки, плавление и возгорание изоляции.
Стало быть, необходим прибор, отключающий локальную электрическую сеть (или ее отдельный участок) от подающей линии, если ток утечки достигнет значений, чреватых перегревом проводки и опасностью возгорания.
Со всеми этими задачами справляется устройство защитного отключения, или, сокращенно – УЗО. Правда, в зависимости от предназначения и места установки, УЗО будет обладать различными параметрами.
Кратко – об устройстве и основных параметрах УЗО
Принцип действия УЗО
Современные УЗО чаще собираются в пластиковых корпусах модульного типа, по типу автоматических выключателей, для установки на DIN-рейку. Прибор для однофазной сети занимает два модуль-места на рейке, для трёхфазной — четыре модуль-места.
УЗО двухполюсное (для однофазной сети) и четырехполюсное (для терехфазной)
Сверху и снизу расположены винтовые клеммы для коммутации проводов. Клеммы пронумерованы, около них или на обязательной схеме указывается правильное подключение прибора. Как правило, сверху идет подача, снизу – провода уходят в сторону нагрузки.
На фасаде УЗО хорошо заметен рычаг включения – такой же, как и на автоматах. Положение рычага указано символами или буквами.
Обязательно имеется кнопка «тест» — при ее нажатии должно происходить срабатывание УЗО на размыкание, так как моделируется ситуация обнаружения утечки тока.
А как устройство определяет, что в охраняемой цепи появилась утечка тока? Давайте для понимания процесса взглянем на упрощенную схему этого прибора.
Принципиальная схема работы УЗО
Основным узлом является дифференциальный трансформатор. Он имеет тороидальный сердечник, на котором намотано несколько витков дифференциальной обмотки (Оd). Через это же кольцевой сердечник проходят провода от группы клемм А к группе В. На данной схеме – двухполюсное УЗО, поэтому в каждой группе по две клеммы. От клеммы 1 к клемме 2 проходит фаза в сторону нагрузки, клеммы N подключены в разрыв нулевого провода. Во многих электромеханических моделях провода не просто проходят сквозь тор – на сердечнике наматывается несколько витков, обязательно одинаковое для обоих проводников.
Буквой К показана контактная группа, обеспечивающая коммутацию и разъединение цепи, то есть, по сути, включение УЗО и его срабатывание на разрыв при появлении тока утечки.
Итак, как это работает?
По сути, по одному проводнику проходит ток в сторону нагрузки (Iп), по второму – ток возвращается к источнику (Iвз). Если утечки тока в цепи после УЗО нет, то это токи по силе равны между собой.
При проходе через кольцевой сердечник (или через намотанные на него витки) эти токи образуют электромагнитные поля Ф1 и Ф2, равные по абсолютному значению, но направленные строго противоположно. Таким образом, их суммирование дает ноль.
Но если в цепи после УЗО возникнет утечка, то значение тока Iвз уменьшится. Значит, и магнитный поток Ф2 тоже уменьшится, а суммарное значение магнитного потока в сердечнике станет отличным от нуля. Этого достаточно, чтобы в дифференциальной обмотке Od генерировалась ЭДС, и цепи этого блока появлялся ток Iдф.
Этот ток или приводит к срабатыванию С – механизма размыкания контактной группы. Это может быть электромеханический размыкатель (в электромеханических приборах), или реле, электронный ключ (в электронных моделях УЗО). В любом случае – происходит размыкание цепи питания на нагрузку.
Предусматривается и тестовая цепь – соединяющая фазу на входе с нулем на выходе через сопротивление Rt. Эта цепь разорвана кнопкой Т. При нажатии на кнопку имитируется утечка – нарушается баланс на дифференциальном трансформаторе, и УЗО обязано сработать. Если нет – оно негодно для применения.
Этот принцип реализован во всех УЗО. А вот по своим параметрам они могут различаться.
Параметры УЗО, и какое устройство выбрать
Итак, устройства защитного отключения (УЗО) подразделяются по нескольким основным параметрам, которые учитывают при выборе оптимальной модели.
- По типу размыкающего механизма
Об этом уже говорилось.
В электромеханических дифференциальный ток нужной силы приводит в движение сердечник соленоида, и тот снимает со стопора подпружиненную контактную группу. Цепь размыкается.
В полупроводниковых (электронных) выработанный дифференциальный ток усиливается, оценивается, и если он достиг установленного предельного значения – срабатывает реле или электронный ключ.
В настоящее время дешевле и компактнее электронные УЗО, но они требуют обязательного питания. Электромеханические способны работать без питания, весьма надежны. Но цена на них сейчас выше, что, впрочем, оправдано.
- По типу распознаваемого тока утечки.
Различают три типа УЗО:
АС — реагируют на утечку переменного тока. Наиболее распространенная и доступные по стоимости группа, подходящая для большинства случаев в бытовом применении.
А — более совершенные приборы, прекрасно справляющиеся и с переменным током, и с постоянным пульсирующим. Многие из современных бытовых приборов оснащаются импульсными блоками питания, и для защиты от таких утечек требуются именно приборы типа А. Кстати, даже в инструкциях по эксплуатации производители телевизоров, компьютеров, других бытовых приборов с электронными блоками питания прямо упоминают о необходимости УЗО только А-типа. Стоимость таких устройств – существенно выше, нежели АС.
В — устройства для защиты сетей как переменного, так и постоянного тока. Используются в промышленных целях, в быту применения не находят.
На корпусе УЗО его тип может быть указан либо буквенным обозначением, либо символьным. То есть в прямоугольнике указа символ переменного или (и)постоянного или (и) импульсного тока.
- По максимальному току утечки.
Номинал УЗО по току утечки лежит в пределах от 6 до 300 миллиампер (мА).
— Приборы с пределом 6 мА вам, скорее всего, не встретятся, да в них на бытовом уровне и нет особой нужды.
— УЗО со срабатыванием при токе утечки 10 мА обычно устанавливаются на участки сети, где требуется максимальная безопасность. Как правило, имеется в виду помещения с повышенной влажностью (например, ванная, санузел) или детская комната.
— Предел в 30 мА – эти УЗО считаются наиболее универсальными и часто применяемыми. Устанавливаются как в качестве групповых, так и в роли защитников конкретной линии.
— Устройства с номиналом утечки от 100 мА и выше уже не гарантируют защиту от поражения человека электрическим током. Но у них и совсем другая роль – не зря их называют противопожарными. Они обычно или обеспечивают защиту всей домашней сети и устанавливаются непосредственно сразу после электрического счетчика, до разветвлений проводки. Или же в качестве групповых на две или более наиболее нагруженных групп. При этом группы имеют собственные УЗО меньшего номинала по току срабатывания – уже как защита людей от электротравм.
На рисунке выше номинал по току срабатывания УЗО указан голубой стрелкой. В нашем примере – это 10 мА.
Как подбирается УЗО по этому параметру?
Уже говорилось, что защита от поражения током – УЗО с номиналом 30 мА. Для «особых» помещений – 10 мА.
Ну а если надо рассчитать номинал для какого-то отдельного участка сети? Можно исходить из таких соотношений:
Считается нормальным ток утечки, равный 0,04 % от номинального тока при полной нагрузке на прибор (0,4 мА утечки на 1 А рабочего тока). Например, максимальная мощность духового шкафа 2500 Вт, что при напряжении 220 вольт дает ток нагрузки 11,4 А. Значит, допустимая утечка 11,4 × 0,4 = 4,56 мА. Кроме того, добавляется по 0.01 мА на каждый метр проводки. Скажем, линия от щита составляет 13 метров. Это еще 0,13 мА. Суммарно – 4.69 мА.
УЗО должно быть таким, чтобы рассчитанный допустимый ток утечки составлял не более 33% от номинала защиты. В нашем примере необходимо устройство с номиналом не менее 14,07 мА. То есть УЗО на 10 мА уже не подойдет. Ставим на 30 мА.
Если ведется расчет для группового или противопожарного УЗО, то суммируются все показатели приборов и проводки, находящихся «ниже» по иерархии.
- По номинальному току нагрузки.
Обозначение на самом УЗО – такое же, как на автоматическом выключателе (на рисунке выше показано красной стрелкой). Шаг тоже такой же, как у автоматов.
Да и само УЗО чаще всего работает в паре с автоматом – такой «тандем» обеспечивает максимальную защиту сети и ее отдельных участков.
Так вот – номинал УЗО всегда должен быть на один шаг выше, чем у автоматического выключателя, с которым оно работает в паре.
Например, группу защищает от перезагрузки и короткого замыкания автомат на 16 А. Значит, УЗО нужно приобрести с номиналом 25 А.
- По скорости срабатывания
Здесь, казалось бы, чем быстрее – тем лучше. И действительно, современные модели этих защитных устройств «рапортуют» о разрыве цепи уже через 20 ÷ 40 миллисекунд! Но это если разговор идет о защите от поражения электрическим током! Здесь скорость архиважна – нельзя допустить фибрилляции сердца при воздействии током на тело человека!
А вот для группового УЗО такая запредельная скорость не нужна – для отдельных случаев утечки есть защита рангом пониже. И чтобы защита срабатывала корректно, снизу вверх, по иерархии, применяют УЗО селективного типа. Отличие – скорость срабатывания на порядок меньше, порядка 400 – 500 мс. Для противопожарной защиты это вполне приемлемый показатель – за полсекунды опасной утечки возгорания не случится. Правда, не приходится ждать от них спасения в случае поражения током.
Селективные УЗО – несколько дороже, чем обычные. Внешне же их отличает только буква S в прямоугольный рамке.
При выборе УЗО можно ориентироваться на вот эту таблицу с рекомендуемыми параметрами:
Рекомендуемые параметры УЗО для различных вариантов использования защиты.
Есть и другие критерии оценки и выбора УЗО. Более подробно об этом можно прочесть в другой статье портала.
УЗО и дифференциальный автомат – выбираем оптимальный вариант
Уже упоминавшийся «тандем» — автоматический выключатель + УЗО, можно заменить одним прибором, дифференциальным автоматом. Но всегда ли это оправдано? Итак, что лучше, УЗО или дифавтомат?
Как подключить УЗО?
Основные схемы подключения устройств защитного отключения
В квартирах и загородных жилых домах преимущественно используются однофазные сети. Впрочем, при оснащении квартир мощными электрическими плитами можно встретить и трехфазные подключения. Кроме того, ничто не мешает владельцу небольшого особняка завести себе и трёхфазную линию, например, для питания оборудования частной мастерской или для рационального распределения по фазам богатого «арсенала» мощной однофазной бытовой техники. Так что имеет смысл рассмотреть оба этих случая в их вариациях.
Сказать по правде, в природе существуют еще и весьма неоднозначные двухфазные сети. От них в промышленном масштабе уже давно отказались, и только энтузиасты-электрики старой закалки, бывает, экспериментируют с этими «артефактами». Существует схема включения УЗО и в такую линию. Но, думается, не стоит забивать себе этим голову – на практике с вероятностью, близкой к 100%, вы с этим не столкнетесь.
Главный редактор проекта Stroyday.ru. Инженер.
Еще одна оговорка. Мы будем рассматривать именно схемы подключения УЗО в различных вариантах. Сами же электромонтажные работы в распределительном щите останутся вне поля зрения. Не оттого, что неважны эти нюансы – напротив. Просто потому, что на страницах нашего портала есть замечательная публикация по этой теме, и лучше все равно уже не расскажешь.
Как самостоятельно собрать электрический щит
Задача, скажем прямо, повышенного уровня сложности, требует определенных знаний, умений, предельной внимательности и осторожности. Подробнейшая пошаговая инструкция со всеми необходимыми справочными материалами – по ссылке: «Сборка и монтаж электрического щита своими руками».
Итак, переходим к схемам. Сразу скажем, что номиналы автоматов и УЗО на иллюстрациях показаны только для примера, и не могут рассматриваться в качестве руководства. Каждая линия и локальная электросеть рассчитывается индивидуально.
Однофазная электросеть
Схема №1 – Одно общее УЗО на входе
Если домашняя сеть совсем небольшая, а быт владельцев квартиры не насыщен мощной техникой, то вполне можно применить самую простую схему.
Одна из простейших схем разводи домашней электросети с УЗО
На схеме цифрами обозначены:
1 – кабель ввода, заходящий в распределительный щит. В данном показан вариант без проводника защитного нуля, РЕ (без заземления).
2 – двухполюсный автоматический выключатель с номиналом по максимальному току 50 А. Номинал подбирается для каждого случая индивидуально, в зависимости от суммарной мощности планируемой нагрузки.
3 – УЗО двухполюсное. Максимальный ток утечки – 30 мА, что обеспечивает защиту от электрических травм. Номинал по рабочему току – на один шаг выше, чем у автомата. Автомат 50 А, значит, УЗО ставим 63 А.
4 – группа автоматических выключателей, по одному на выделенную линию. Количество линий и их загруженность планируется заранее, с учетом предполагаемого к установке или имеющегося оборудования. Например, одну линию можно выделить на кухню с ее обилием мощной бытовой техники, одну – на освещение, одну на розеточные группы в других комнатах и т.п. Возможные и иные решения.
5 – шина рабочего нуля N. Обратите внимание – ноль попадает на шину после УЗО, и лишь потом раздается по линиям. То есть так же, как и фаза. Об этом требовании: «сколько вышло с УЗО, столько должно и вернуться», уже говорилось выше.
6 – кабели выделенных линий, выходящие с распределительного щита для дальнейшей прокладки проводки.
Такая упрощенная схема привлекает минимальными затратами на приобретение дорогостоящих приборов – УЗО. Для небольшого электрохозяйства она вполне пригодная, но имеет очень существенный недостаток. А именно: при срабатывании УЗО нелегко будет быстро разобраться, какая линия послужила тому причиной.
Схема №2 – УЗО на входе при наличии защитного нуля РЕ
Сама схема, по сути, не претерпела изменений. За исключением нюанса – появился контур защитного нуля РЕ.
Отличие – только в наличие контура защитного заземления РЕ
На вводном кабеле и на кабелях, выходящих со щита, имеются проводники РЕ. Они всегда имеют маркировку желто-зеленого цвета. На нашей схеме показаны зеленым.
Как видно, сам проводник РЕ не участвует в коммутации ни автоматических выключателей, ни УЗО. Как правило, для него монтируется собственный «коллектор» — шина (поз. 7), откуда разлается на кабели проводки.
Так как непосредственно к подключению УЗО провод РЕ не имеет отношения, просто для «облегчения» наших схем он там фигурировать не будет.
Но при этом надо помнить – по современным требованиям наличие контура РЕ является обязательным условием. В тех же домах, что строились давно, и где заземления РЕ нет, желательно проконсультироваться с квалифицированными электриками, как можно решить проблему. Стабильность работы и безопасность эксплуатации локальной домашней электросети от этого только выиграют!
Схема №3 — То же, но с однофазным электрическим счетчиком
Если имеется возможность разместить электрический счетчик непосредственно в своих владениях, в распределительном щите – то почему бы этим не воспользоваться?!
Изменения минимальны – просто между водным автоматом и УЗО появился счетчик
На схеме показан однофазный счетчик (поз. 8) – больше для того, чтобы указать правильную позицию его монтажа – между автоматом и УЗО. В остальном схема та же, со всеми своими достоинствами и недостатками.
Схема № 4 — с общим УЗО и на выделенных линиях питания
Пожалуй, самая совершенная схема для однофазной домашней электросети. Счетчик на ней не показан, но имеется в виду, что он может здесь стоять – между автоматом на входе и общим УЗО. Не показана на схеме и разводка защитного РЕ-проводника – просто для меньшей громоздкости рисунка.
В этой схеме сочетаются несколько вариантов выделенных линий питания домашней сети
Итак, посмотрите – общий УЗО остался, однако, его номинал по току утечки поменялся – вырос до 100 мА. То есть, это уже не защита от поражения электричеством, а мера противопожарной безопасности.
Для пущей наглядности на этой схеме предложено четыре варианта отдельных линий, выходящих с распределительного щита (они выделены на рисунке овалами и обозначены буквами латинского алфавита):
а — выделенная линия, защищенная от перегрузки и КЗ автоматом (в нашем примере — на 10А), и от токов утечки – УЗО на 16 А 10 мА. Столь малый ток утечки может быть обусловлен тем, что эта линия уходит в ванную или в детскую комнату, где требования безопасности выше.
b — отличие от предыдущей в том, что автомат и УЗО отвечают сразу за несколько линий (на схеме для примера показаны две). Естественно, номинал тока срабатывания автомата складывается из параметров нагрузки всех нижестоящих линий. В нашем примере – это 16 А, значит, УЗО на шаг выше – 25 А.
А вот по току утечки – это «классическое» устройство с номиналом в 30 мА, надежно защищающее человека от серьезного поражения.
Важный нюанс – рабочий ноль после УЗО раздается с собственной шины на все лежащие ниже по иерархии линии. Но «чужого» подключения к этой шине – не допускается!
с — на этой линии хозяева посчитали УЗО необязательным – достаточно защиты от перегрузки и короткого замыкания. Например, это осветительные приборы, расположенные на потолках в комнатах – вероятность пробоя на корпус невелика, да и касание руками – маловероятно. Так что при желании кое-где можно и сэкономить.
d — а вот такой «экономии» допускать, наверное, не нужно. Просто для примера показана линия, не имеющая вообще никакой защиты. Не запрещено – формально ее оберегают вводной автомат и общее УЗО. Но как? При перегрузке на этой линии вводной автомат на 50, скажем, ампер может и не сработать – вот вам и предпосылка к перегреву проводки и пожароопасной ситуации. А про поражение током и говорить не приходится – общее противопожарное УЗО, рассчитанное на ток утечки 100 мА, вряд ли поможет.
Такой вариант, в силу своего несовершенства и опасности, в дальнейшем рассматриваться не будет.
Схема 5 – без общего УЗО
Еще один вариант экономии, но при сохранении нужной степени защиты. На входе общее УЗО не ставится, но зато ими защищаются наиболее уязвимые линии внутренней проводки.
Общего УЗО на входе может и не быть
Такой вариант допустим, если речь идет о не особо сильно нагруженной и не слишком разветвленной домашней сети. Такой, где опасным в плане возгорания токам утечки взяться практически неоткуда. Тем более что каждая из линий будет иметь собственную защиту.
На схеме показаны всё те же варианты выходящих их щита линий, кроме той, что в прошлый раз признана нами недопустимой. Дополнительные комментарии, надо полагать, не нужны.
Главный редактор проекта Stroyday.ru. Инженер.
Еще раз подчеркнем – все показанные схемы носят лишь демонстрационный характер. Количество линий и степень их защиты могут быть различными. Мало того, возможна даже иерархия в несколько ярусов, когда помимо общего противопожарного используются групповые УЗО, имеющие под своей «опекой» нижестоящие устройства, одно или несколько. Вплоть до того, что отдельное УЗО может монтироваться непосредственно для каждого мощного прибора или механизма.
Главное – соблюдать принцип побора по номиналам, и селективность срабатывания.
Трехфазная электросеть
Как известно, трехфазная сеть служит для питания мощных бытовых приборов и оборудования, а также каждая фаза с общим нулем могут рассматриваться в качестве основы для создания однофазной схемы. То есть однофазную нагрузку можно распределить равномерно по всем трем фазам. Этим обеспечивается стабильность, надежность и защищённость общей схемы.
Поэтому многое в схеме проводки дома, в который подведена трехфазная линия, будет повторять уже рассмотренные выше.
А значит основной акцент сделаем именно на трехфазных УЗО — где, зачем и как они будут ставиться.
Общую схему разобьем на два фрагмента – сначала ввод с общим УЗО, затем – распределение по линиям.
Схема №6 – место УЗО на вводе трёхфазной линии
Итак, смотрим на участок вхожа кабеля в распределительный щит.
Участок входа трехфазной линии в щит – и сразу два защитных устройства
Заведённый кабель сразу направляется к общему автомату. Выключатель может быть трехполюсным (как на схеме – поз. 9), или четырёхполюсным. В первом случае прерываются только три фазы – L1, L2, L3. На схеме они показаны и подписаны с соблюдением одного из варианта принятой цветовой маркировки.
PE – желто-зеленый (на нашей схеме – зеленый).
Итак, прерываться на автомате могут только три фазы. Ноль – сразу идет в сторону электрического счетчика, заземляющий проводник – на соответствующую шину.
Другой вариант – четырехполюсный автомат, где размыкается еще и рабочий ноль. С точки зрения безопасности – безусловно, лучше. Но такой АВ дороже, и занимает на одно модуль-место больше. Но я бы взял все же четырехполюсный.
После автомата фазы и ноль идут к счетчику (поз. 10) если он устанавливается именно здесь, а не раньше (на улице, в подъезде и т.п.) Если нет – значит, сразу на противопожарное УЗО (поз. 11).
Заведение в дом (квартиру) трехфазной линии уже само по себе косвенно говорит о мощности и сложности домашней электросети. И значит, вопрос о целесообразности общего противопожарного УЗО не должен даже подниматься.
УЗО для трехфазной сети всегда четырехполюсное. Через него проходят в нужном направлении все три фазы по отдельности и рабочий ноль.
После УЗО, подключенного в соответствии с имеющейся на нем схемой с нумерацией контактов, три фазы направляются дальше в щит на распределение по группам и линиям. Ноль – на соответствующую шину.
Схема №7 — УЗО в трехфазном распределительном шкафу.
Теперь опустимся по иерархии ниже – где еще может быть установлено УЗО?
Использование трех фаз в домашней электросети
Итак, с общего УЗО спускаются три фазы. Рабочий ноль и защитный проводник – каждый на собственном «коллекторе»-шине.
Опять посмотрим на несколько вариантов – выделены овалами и подписаны буквами
а. — все три фазы используются для подключения какого-то мощного оборудования, например, электроплиты с духовкой, обогревателя, крупной насосной станции и т.п.
В таком случае на линии сначала устанавливается трехполюсный автомат с нужным номиналом по току срабатывания (на примере – 16 А). Далее монтируется четырехполюсное УЗО, с номиналом току на шаг выше (25 А) и рассчитанное на ток утечки 30 мА. Для УЗО уже требуется заведение в него рабочего нуля, который взят с соответствующей шины.
Далее кабель отправляется к месту подключения трехфазного оборудования. Важно – наличие в месте подключения проводника защитного заземления РЕ является обязательным условием. Многие схемы подключения трехфазных электроустановок подразумевают коммутацию трех фаз и именно РЕ, а не рабочий ноль! То есть рабочий ноль N остается «висячим».
b. — одна из фаз (L1 на схеме) использована для создания однофазной линии, имеющей собственный автомат и двухполюсное УЗО на 10 (30) мА. Проводник РЕ ведется для нее с соответствующей шины.
с. — фаза L2 стала основой для группы однофазных линий, объединенных общим автоматом и УЗО. Все по аналогии с рассмотренными ранее однофазными схемами.
d. — от фазы L3 образована группа линий, каждая из которых имеет собственный автомат, а вот в УЗО необходимости не оказалось. Кроме того, на схеме показано, что одна линия имеет защитный проводник РЕ, а вторая – нет, по ненадобности. Так бывает, например она обеспечивает питанием группу потолочных LED-светильников, к которым подводка заземляющего проводника не предусматривается.
Таким образом, на этом уровне иерархии распределительного щита установка УЗО ничем уже не отличается от той, что практикуется в однофазной сети.
Уже говорилось, но повторимся, что распределение нагрузки по фазам должно быть максимально сбалансированным, равномерным.
Часто допускаемые при подключении УЗО ошибки
Завершим рассмотрение вопроса подключения УЗО небольшим обзором наиболее распространенных среди начинающих мастеров ошибок.
Для начала – еще раз взглянем на схему правильного подключения. Она специально выполнена на зеленом фоне – все будет работать!
Упрощенно — правильное подключение УЗО
На картинке стрелки показывают не направление тока, а направление проводов от источника к нагрузке.
Теперь – перейдем к схемам с ошибками, с коротким описанием причины неправленой работы схемы и симптомов, как это будет проявляться.
- Нарушение схемы подключения
В нарушение схемы провода от входа подключены с выходной стороны УЗО. Иными словами, УЗО получается как будто перевернутым.
Провода от входа подключены с противоположной стороны
При таком подключении вряд ли можно ожидать корректной работы. Возможны ложные срабатывания, безо всякой системы, отказы включаться.
К слову, есть модели УЗО универсального типа в плане подключения. То есть них нет четкого направления фазы от клеммы 1 к клемме 2. Если приобретён именно такой прибор, то показанная схема будет вполне рабочей. Но это – если…
- «Встречное» подключение полюсов
Здесь ситуация несколько иная – фаза коммутирована правильно, а вот ноль отчего-то заведен от входа снизу (или, наоборот, ноль верно, фаза снизу)
Провода фазы и нуля пущены навстречу – работать не будет!
В нормальном УЗО магнитные потоки, как мы помним, компенсируются. А здесь они получатся с одним знаком, то есть будут складываться! То есть дифференциальный ток будет всегда по умолчанию. До запуска линии при проверке кнопка «тест» вероятно, сработает. Но вот при включении напряжения УЗО выбьет моментально! Без вариантов…
- Нулевой провод соединен с заземлением
Где-то в цепи на линии защищённой УЗО допущена ошибка – рабочий ноль соединен с РЕ. Место – неважно, от щита и до самой нагрузки.
Ошибочный или непреднамеренный контакт нуля и заземления
Ни о каком дифференциальном сравнении речи быть не может – обратному току проще «слиться» на землю, и утечка заложена уже сама по себе. То при подаче напряжения УЗО вообще невозможно будет включить.
- Ноль на нагрузке – не с УЗО
Есть примеры, когда начинающие электрики по каким-то причинам на нагрузку коммутировали не тот нулевой провод, что идет от УЗО, а брали ноль в другом, возможно, более удобном для монтажа месте.
А не взять ли ноль из более удобной точки? Нет, не получится…
Заведомо заложена ошибка в дифференциальную оценку токов – ток по «нулевой стороне» УЗО вообще не идет. Интересно, что при проверках УЗО включится, тестовое выключение кнопкой тоже пройдет вроде бы штатно. Но вот любое включение даже самой слабой нагрузки на линии приведет к мгновенному срабатыванию защиты.
- Ноль закольцован – работы не будет!
Такое тоже бывает – ноль после УЗО зачем-то возвращается на общую шину, а уже оттуда раздаётся на вроде бы защищённые линии. Не обольщайтесь – защиты нет! По этому получившемуся кольцу, через УЗО, ток практически не пойдет.
Путаница с нулем на выходе из УЗО
Понятно, что корректной дифференциальной оценки быть не может. Скоре всего, после подачи напряжения УЗО включится. Но тест – уже очень сомнителен. А включение нагрузки абсолютно невозможно – мгновенное срабатывание защиты.
- Ошибка при монтаже соседствующих в щите УЗО
Такое бывает по невнимательности, когда рядышком на рейке монтируются два УЗО для отдельных защищенных линий. НА входе провода коммутированы правильно, а вот на выходе нулевые провода перепутаны местами.
Перекрёстное подключение нулевых проводов на выходе из УЗО
Обе линии получают некорректную работы защиты – правильная оценка токов невозможна. Оба УЗО включатся и адекватно прореагируют на тест. Но попытка включить любую по мощности нагрузку на любой из линий сразу вызовет срабатывание обоих защитных устройств.
- Нулевые провода двух защищенных линий замыкаются.
Тоже интересная ситуация, когда нулевые проводники от двух разных УЗО где-то на пути к нагрузке соединятся между собой. А что такого, ведь все один и тот же ноль, и провода все синие!
Нет, не совсем так, не один и тот же…
Перемкнуты нули после двух разных УЗО – схема стала нерабочей…
Посудите сами – этой перемычкой сводится на нет способность УЗО оценивать токи «туда и обратно» — кто знает, сколько утечет в сторону на соседнюю линию…
Одним словом, ожидаются следующие симптомы: после подачи напряжения оба УЗО позволят себя включить. Но уже при проверке тестовой кнопкой на любом из приборов произойдёт выбивание обоих. Аналогично и при попытке включить неважно какую нагрузку и на какой линии – сразу последует отключение обеих линий.
Так что старайтесь подобных, казалось бы — пустяковых ошибок не допускать!
Заканчивая, скажем следующее. Если нет возможности или желания полностью переделывать свой распределительный щит и домашнюю проводку, но желание получить надежную защиту пронимает – можно найти выход!
Альтернативные формы выпуска УЗО
Так, в настоящее время потребителям предлагаются альтернативные варианты УЗО, те, что можно использовать для конкретного бытового прибора. Это могут быть УЗО, встроенные в розетку, или выполненные в виде вилки, или располагающиеся блоком непосредственно на шнуре питания. По номиналу они подбираются так же, а установить сможет, наверное, любой хороший домашний мастер. Во всяком случае такой подход поможет «дотянуть» до капитальной реконструкции своей домашней электросети.