Что такое защитный автомат защиты от замыканий на землю и схема его подключения: трехфазный и однофазный варианты

Что такое защитный автомат защиты от замыканий на землю и схема его подключения: трехфазный и однофазный варианты
Содержание
  1. Угроза утечки тока
  2. Что такое УЗО и принцип работы
  3. Области применения
  4. Разновидности
  5. Отличия от дифавтомата
  6. Критерии выбора
  7. Схема подключения УЗО без заземления своими руками. Видео. Как правильно подключить УЗО без заземления — советы электрика
  8. Подключение УЗО без заземления
  9. Можно ли устанавливать УЗО в сети без заземления?
  10. Принцип действия УЗО (что такое УЗО)
  11. Как подключить УЗО без заземления
  12. Ошибки, которые не следует допускать
  13. Дифавтомат
  14. Как подобрать номинал
  15. Варианты защиты для однофазной сети
  16. Схема без применения заземления
  17. В электрощите с заземляющим проводом
  18. Общее УЗО на вводе
  19. Общее вводное УЗО + однофазный счетчик
  20. Вводное и групповые УЗО + прибор учета электроэнергии
  21. Общие правила подключения устройства защитного отключения
  22. Подключение устройства защитного отключения к двухфазной сети
  23. Как проверить УЗО за 30 секунд
  24. Кратко – об устройстве и основных параметрах УЗО
  25. Принцип действия УЗО
  26. Параметры УЗО, и какое устройство выбрать
  27. Схемы для трехфазной сети
  28. Общее УЗО для 3-фазной сети + счетчики
  29. Общее УЗО для 3-фазной сети + групповое УЗО
  30. Пошаговая инструкция по установке
  31. Селективность
  32. Способы проверки
  33. Распространенные ошибки
  34. Подключение в квартире и в частном доме
  35. УЗО в квартире
  36. УЗО в домах на земле

Угроза утечки тока

УЗО
УЗО необходимо, чтобы защитить вас от утечек тока.

В результате разрушения изоляции токоведущие части могут соприкасаться с металлическими корпусами оборудования или строительных конструкций.

Это приводит к нежелательным последствиям:

  1. Пользователи электрических повреждений.
  2. Огонь.

В обоих случаях часть заряда уходит из цепи. Это явление называется утечкой тока.

Что такое УЗО и принцип работы

УЗО обнаруживает утечку тока и отключает обслуживаемый участок от сети при превышении порогового значения. Основным элементом устройства является дифференциальный трансформатор, 1-фазный вариант состоит из 3-х катушек. Первый включается в фазу, второй — в нейтраль. Провода соединены таким образом, что токи в катушках имеют противоположное направление.

Возможны следующие случаи:

  1. Токи в обмотках равны. Это наблюдается при отсутствии утечек. Магнитные поля, создаваемые катушками, компенсируют друг друга.
  2. Токи разные. Это происходит при утечке, разница называется дифференциальным током. Магнитное поле одной из катушек полностью не разрушается и индуцирует ЭДС в третьей катушке трансформатора. Это заставляет реле срабатывать, размыкая контакты.

Области применения

Электрические приемники, потенциально опасные для пользователя, получают питание через автоматический выключатель защиты от замыканий на землю. Это включает:

  • розетки;
  • приборы с металлическим корпусом в пределах легкой досягаемости.

Области использования
Розетки получают питание через устройство.

Таким образом, внутренний блок кондиционера можно подключить без УЗО, так как он имеет пластиковую оболочку и расположен высоко.

Для бойлера и стиральной машины прибор необходим вне зависимости от материала корпуса. При нарушении изоляции произойдет замыкание фазы на воду, что, скорее всего, может привести к поражению пользователя электрическим током.

Также устройства используются в деревянных постройках для защиты от огня.

Разновидности

Устройства делятся на виды по нескольким критериям:

  • чувствительность (порог утечки);
  • тип электричества;
  • энергетическая зависимость;
  • задержка ответа;
  • дизайн.

В зависимости от чувствительности различают следующие виды:

  • защита от поражения электрическим током;
  • пожаротушение.

Варианты
Устройства делятся на типы по чувствительности и роду тока.

Для первых чувствительность устанавливается с учетом того, что ток в 50 мА опасен для человека. Есть 2 типа:

  1. При 10 мА. Используются для подключения потребителей в помещениях с повышенной влажностью (ванная, кухня, бассейн и так далее).
  2. При 30 мА. Для потребителей с нормальными условиями эксплуатации.

блоки 6 мА соответствуют европейским и американским стандартам.

В наших условиях их устанавливать нецелесообразно, так как высокая чувствительность увеличивает вероятность ложных срабатываний.

По величине утечки (мА) средства пожаротушения делятся на 3 типа):

  • 100;
  • 300;
  • 500.

По виду тока утечки УЗО делятся на классы:

  1. AC является только переменным. Через них подключаются холодильники, «теплые полы», конвекторы, водонагреватели и т.д.
  2. А — переменная и выпрямленная (пульсирующая). Для устройств, управляемых электроникой (имеющих переменные источники питания или выпрямители). К ним относятся компьютеры, телевизоры, стиральные и посудомоечные машины, микроволновые печи.
  3. Б — переменная, направленная и постоянная. Используется только в промышленности.

УЗО
УЗО бывают электромеханические и электронные.

По энергетической зависимости различают 2 типа:

  • электромеханический;
  • в электронном виде.

Последний снабжен усилителем, увеличивающим интенсивность сигнала с управляющей катушки. Это позволяет уменьшить габариты дифференциального трансформатора.

По типу работы агрегаты подразделяются на функции:

  1. Без задержки. Время отклика 0,02-0,03 секунды.
  2. С задержкой — Г. Выключение в течение 0,06-0,08 сек.
  3. Долгая задержка — S. Время активации увеличено до 0,15-0,5 сек.

Продукты класса G и S называются селективными. Они используются для защиты нескольких групп УЗО.

Конструктивно агрегаты делятся на однофазные и трехфазные.

Отличия от дифавтомата

Difamat отключает цепь, когда:

  • утечка тока;
  • перегрузка и короткое замыкание.

Дифамат
Дифавтомат отключает цепь в случае перегрузки и короткого замыкания.

Таким образом, это устройство 2 в одном: УЗО + автоматический выключатель. Рекомендуется выбирать модель со специальными флажками, показывающими причину поездки. Без этого устранение неполадок усложняется.

Критерии выбора

Агрегаты выбираются в зависимости от их назначения:

  1. Для розеток и электроприборов — 10 и 30 мА.
  2. Для сетей освещения деревянных домов — пожаротушения (100, 300 и 500 мА).

При выборе УЗО по чувствительности следует иметь в виду естественную утечку тока. В сети они (мА):

  • Iut=0,01*L, где L — общая длина проводов, м;
  • в электроприемнике — Iут = 0,4*L.

Если естественная утечка составляет 150 мА, часто срабатывает устройство с током 100 (мА) или меньше. Крупные сети разбиты на группы.

Класс устройства по виду тока утечки выбирают в соответствии с типом электроприемников. Устанавливать блоки типа А на все линии нерационально, так как они значительно дороже АС.

Критерий выбора
Единицы выбираются по чувствительности.

Самые надежные электромеханические УЗО. Схема усилителя в электронных аналогах нуждается в питании. При обрыве нейтрали на приборе он будет отключен и УЗО выйдет из строя. При этом токоведущие части остаются под напряжением, а значит, есть риск поражения электрическим током и возгорания.

Электронные модели рекомендуется приобретать только в крайнем случае, если в щите недостаточно свободного места. Например, реле напряжения и контактор умного дома уже установлены на DIN-рейку».

По номинальному току устройство должно на одну ступень превышать защищающий его автоматический выключатель. Он сразу размыкает цепь только при коротком замыкании, а при незначительных перегрузках время срабатывания может достигать 60 минут. В течение всего этого периода через УЗО будет протекать ток выше номинального, что вызовет пробой.

Схема подключения УЗО без заземления своими руками. Видео. Как правильно подключить УЗО без заземления — советы электрика

Подключение УЗО без заземления

   Существует предубеждение, что для корректной работы УЗО необходима трехпроводная электрическая сеть, т.е фаза, нейтраль и земля. Однако обратите внимание, что роль УЗО заключается в отключении электрооборудования в случае утечки тока на крышку, тем самым предотвращая поражение человека электрическим током.

Схема подключения УЗО. Однофазная сеть — Фото 1

   Цель заземления та же: при возникновении электрического тока на нетоковедущих заземленных частях оборудования создать режим короткого замыкания, от которого сработает максимально токовая защита автоматического выключателя, а оборудование будет отключено. Оказывается, одной и той же цели можно достичь двумя разными способами:

  • Подключение УЗО без заземления, схема которого будет рассмотрена далее, или
  • Монтаж защитного заземления.

   Эти два метода защиты могут дополнять друг друга, но могут использоваться и по отдельности. Как включается автоматический выключатель защиты от замыканий на землю в однофазной цепи? Это будет обсуждаться далее.

Можно ли устанавливать УЗО в сети без заземления?

   Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что установка УЗО может производиться даже в двухпроводной электрической цепи, где обычное заземление не предусмотрено.

Этот вывод подтверждается и конструкцией данного защитного устройства, которое имеет выводы фазы и нейтрали, но отсутствует вывод для подключения заземляющего проводника.

Это важно, потому что заземлитель используется только в новостройках.

Структурная схема электропроводки в помещении — Фото 2

   В домах, построенных во времена Советского Союза, используется двухпроводная система, без заземлителя. Тем более в этом случае необходимо установить в квартире УЗО. Отличие работы УЗО в сети с заземлителем от УЗО без заземления заключается только в моменте срабатывания.

   В заземленной цепи устройство сработает сразу в момент появления тока утечки, а схема включения УЗО без заземления обеспечит срабатывание защиты только в момент прикосновения к корпусу электроприбора, находящегося под аварийным током. Однако в обоих случаях УЗО обеспечивает надежную защиту от поражения электрическим током за счет мгновенного срабатывания.

Принцип действия УЗО (что такое УЗО)

   Чтобы разобраться с функциями подключения УЗО в частном доме или квартире, необходимо рассмотреть принцип работы. В его основе лежит простой физический закон, гласящий: сила тока в цепи с последовательно соединенными потребителями, независимо от их мощности, не изменяется на всех участках этой цепи.

   Другими словами, сила тока, проходящего через фазный и нулевой проводники одной и той же ветви цепи, остается неизменной.

К УЗО подключаются как фазный, так и нулевой проводники, и это устройство сравнивает значение тока, проходящего через каждый из этих проводников. Если сила тока одинакова, электрическая цепь работает нормально.

Важный

Если сила тока отличается, это означает, что появился ток утечки, тогда УЗО сразу срабатывает и отключает аварийный участок от цепи.

Схема подключения УЗО на примере квартирного монитора — Фото 3

   Это теория. Теперь рассмотрим его применение на практическом примере. Допустим, к щитку подключена цепь, питающая электрический водонагреватель в ванной. Из защитных устройств в этой цепи установлен только автоматический выключатель, предохраняющий цепь от токов перегрузки и коротких замыканий.

   Предположим, что внутри водонагревателя произошло нарушение изоляции и проводник касается металлического корпуса. При отсутствии заземления автоматический выключатель никак не отреагирует на такое аварийное срабатывание. Но это опасно, потому что крышка находится под напряжением и если до нее дотронуться, то можно получить удар током.

   Ситуация изменится, установив УЗО в частном доме, квартире или офисе. Ведь ток, идущий на корпус водонагревателя, является током утечки, при его появлении, в случае контакта с корпусом, срабатывает УЗО, отключающее аварийно-контролируемую зону. Если в цепь включено незаземленное УЗО, схема становится намного безопаснее в плане возможности поражения электрическим током.

Как подключить УЗО без заземления

Важный совет: не рекомендуется использовать УЗО с электронным управлением, так как при нарушении подачи питания на электронную схему устройство перестает выполнять свою функцию.

   Перейдем к самому главному вопросу нашей статьи: какая схема подключения УЗО без заземления?

Совет: УЗО следует использовать только вместе с автоматическими выключателями. Это необходимо, поскольку автоматический выключатель замыкания на землю обеспечивает защиту электрической цепи только при возникновении токов утечки. Это устройство, конечно, не предназначено для защиты от токов короткого замыкания и перегрузок.

Поэтому автоматический выключатель защиты от замыканий на землю защищает от поражения электрическим током, а автоматический выключатель защищает от перегрузки по току, которая может привести к возгоранию, повреждению проводки и электрооборудования.

Исключение составляют только выключатели дифференциальной защиты, которые в своей конструкции сочетают в себе и УЗО, и автоматический выключатель.

   Что касается самого подключения УЗО, то его можно осуществить двумя способами.

Первая схема подключения однофазного УЗО заключается в установке единого мощного защитного устройства на все электрооборудование в доме или квартире.

Преимущество этого метода в том, что он самый простой. После блока амперметра фазный провод идет на вводные клеммы УЗО, затем от отходящих клемм провод идет на автоматические выключатели.

От автоматов шнур питания идет к электрооборудованию: розеткам и освещению.

   Такое расположение не занимает много места в распределительном щитке. Минус такого способа установки УЗО в том, что при его срабатывании отключается все электрооборудование в доме или квартире. Также сложно быстро определить причину отключения.

   Другой способ подключения УЗО без заземления — установка отдельного устройства для каждой взрывоопасной зоны. В этом случае устройство защиты будет стоить дороже и занимать больше места в распределительном щите.

Совет

С другой стороны, если одна часть цепи будет отключена, остальные останутся подключенными к электричеству, и вам не придется столкнуться с ситуацией, когда весь дом останется без электричества.

В этом случае схема подключения однофазного УЗО следующая: от счетчика фазный провод подключается к каждому автомату защиты, а от него к каждому УЗО.

   При подключении УЗО к сети следует соблюдать следующее правило: нельзя объединять нулевые проводники в узел после УЗО. Это приведет к ложным срабатываниям. Кроме того, после установки схемы защиты следует проверить, правильно ли установлена ​​схема подключения УЗО без заземления.

Это можно сделать следующим образом: подключить электрооборудование к розетке, которая находится в цепи УЗО. Если УЗО не срабатывает после включения блока, цепь подключена правильно.

Также необходимо проверить УЗО на срабатывание в результате возникновения тока утечки, нажав кнопку «ТЕСТ» на самом УЗО.

Ошибки, которые не следует допускать

   Очень важно избегать следующих ошибок. Некоторые, для повышения безопасности цепи, подключают заземляющие проводники розеток к нулевому проводнику или к самодельному заземлению.

Это опасно, потому что только функционирующее, правильно выполненное заземление может обеспечить безопасность человека. Самодельные схемы могут привести к поражению электрическим током.

По этой же причине нельзя подключать заземлители к розеткам водопровода и другим токопроводящим техническим сооружениям в здании.

Примечание

   Категорически не рекомендуется подключать нулевой провод к земле, якобы для повышения надежности системы. И последнее: при неработающем заземлении рекомендуется отсоединить и изолировать заземляющий провод, идущий к электрощиту от электроприборов. Если этого не сделать, все корпуса приборов в аварийной ситуации окажутся под опасным для жизни напряжением.

   Монтаж заземления, а также установку УЗО в квартире или частном доме лучше доверить квалифицированным специалистам. Помните, что от качества монтажа электросети могут зависеть жизнь и здоровье людей.

Дифавтомат

Принцип АВДТ обычный: триггер размыкает контакты при обнаружении пороговых значений.

Принцип RCBO

Схема подключения АВДТ в целом аналогична. Ниже вариант с распространенным дифавтоматом для группы АВ (схема менее надежная, не рекомендуется для мощных устройств).

Схемы подключения АВДТ

Более предпочтительная сборка, когда АВДТ устанавливается на каждого потребителя, отдельно для опасных сегментов:

Более предпочтительный монтаж

Двухступенчатая защита с дифавтоматом. Уставка начального АВДТ всегда больше (200, 100 мА), чем последующие, которые он защищает, или равны. Тип — S, для селективности, значение выше на уровень.

Двухступенчатая защита с дифавтоматом

Как подобрать номинал

Выбор оценки АВДТ на примере котла. Они смотрят на мощность ЭВН и принимают ее со значением в сторону увеличения. Запас до 20%, иначе просадка будет медленной, что критично при КЗ, когда ток в десятки раз превышает норму.

Выбор оценки RCBO

Значение отключения (настройка) 10 мА, если линия индивидуальная, для одного мощного устройства. Если на нем несколько потребителей — 30 мА.

Чаще всего используются дифференциалы на 16, 20, 25 А. Электромеханические изделия считаются более надежными.

Предупреждения:

  • дифференциальная защита мощных потребителей должна срабатывать при утечке 5–7 мА;
  • нельзя совмещать ноль и фазу дифавтомата с не подключенными к нему проводниками, даже если они идут от параллельно включенных АВДТ;
  • ноль на выходе прибора не должен касаться провода заземления».

Стоимость путешествия

Варианты защиты для однофазной сети

Это самый распространенный вариант проводки. Используется в квартирах, общественных и административных зданиях, большинстве частных домов. Используется биполярное УЗО.

Схема без применения заземления

В старых домах проводка устроена по системе TN-C. Заземление не предусмотрено, используются 2-жильные кабели.

По правилам вводная машина устанавливается над прилавком. Но Энергонадзор запрещает это делать по той причине, что это устройство нельзя опломбировать. Итак, со стороны ввода последовательность юнитов выглядит так:

  • диск;
  • машина;
  • УЗО.

Цепь без заземления
Цепь без заземления.

Последовательность подключения защитного устройства:

  1. Красный провод (фаза) от автомата подключается к разъему L1.
  2. На L2 — красный проводник, ведущий в квартиру.
  3. На N1 — синий провод (ноль) от автоматического выключателя.
  4. На N2 — синий провод, ведущий в квартиру.

Порядок единиц значения не имеет. УЗО можно подключить над автоматом, оно все равно будет защищено от перегрузки.

В электрощите с заземляющим проводом

В новых системах TN-S и в усовершенствованных старых системах TN-CS заземляющий проводник (PN) разделяется и заводится в квартиру. Это дает возможность подключать к нему розетки и корпуса приборов. В таких сетях используются 3-жильные кабели. Проводник PN имеет желто-зеленую изоляцию.

С заземляющим проводом
Схема заземления.

Заземление значительно повышает безопасность работы сети. От тела, находящегося под напряжением, заряд сразу поступает в цепь. УЗО обнаруживает утечку тока и размыкает контакты. При отсутствии заземления это происходит только после того, как пользователя ударит током.

Обнуление оборудования, т.е подключение его к нейтрали, такого эффекта не дает. При замыкании фазы на корпус заряд стекает в нейтральный проводник, но токи в катушках дифференциального трансформатора остаются равными.

Для отключения цепи в такой ситуации изолированные части оборудования следует подключать к нейтрали через УЗО.

Общее УЗО на вводе

В маленькой квартире провода нельзя разделить на группы. Это ограничит установку 1 устройства защитного отключения на вводе.

Решение имеет следующие преимущества:

  • низкие затраты;
  • легкая установка;
  • возможность установки других устройств в щит.

Общее УЗО на подъезде
Форма УЗО на входе.

Ошибка:

  • в случае протечки весь дом останется без электричества;
  • низкая надежность – при выходе из строя УЗО пользователи остаются без защиты;
  • нет возможности разделить потребителей по допустимому току утечки на 10 и 30 мА;
  • увеличивает вероятность ложных срабатываний.

Общее вводное УЗО + однофазный счетчик

Если подключение выполнено по правилам и первым устанавливается вводной автомат, после счетчика ставится однофазное УЗО. Необходимо правильно подключить контакты к устройствам, иначе Датское энергетическое управление оштрафует владельца дома за попытку мошенничества. Действуйте следующим образом:

  1. Другой выход счетчика подключается к разъему L1 прибора (фаза).
  2. Четвертый — с N1 (нейтральный).
  3. На L2 и N2 подключается провод в комнату. Эти контакты расположены в нижней части прибора.

Общее вводное УЗО + однофазный счетчик
Схема УЗО с однофазным счетчиком.

Вводное и групповые УЗО + прибор учета электроэнергии

Это самый практичный и безопасный вариант. Строится по следующим правилам:

  1. Со стороны ввода устройства устанавливаются в следующем порядке: основной автомат, счетчик, селективное УЗО (с задержкой срабатывания). Первый блок должен иметь конструктивные элементы для герметизации.
  2. От разъемов L2 и N2 провода подключаются к шинам. Они нужны для разделения сети на группы, например освещение, санузлы, розетки. Кроме того, рекомендуется добавлять отдельные линии к мощной технике: водонагревателю, стиральной машине, электроплите.
  3. От фазной шины провода подключаются к контактам L1 групповых УЗО.
  4. С нейтрали — на N1.
  5. L2 подключен к 1-полюсной машине.
  6. От N2 кабели проложены в помещение.
  7. Сюда же направляется фаза с другого контакта каждого автомата.

Начальное и групповое УЗО
Схема ввода УЗО.

Освещение подключается только через УЗО в деревянных постройках.

Преимущества схемы:

  1. В случае утечки только часть потребителей остается без электричества.
  2. Влажные и сухие помещения обслуживаются приборами с разной чувствительностью.
  3. Групповые УЗО страхуются выборочно.
  4. Количество ответвлений минимально (соединения — слабое звено в проводе).

Недостатки – высокая стоимость и сложность монтажа.

Материал по теме: Схема электропроводки в квартире и в частном доме

Общие правила подключения устройства защитного отключения

Практических вариантов подключения УЗО существует значительное количество, к сожалению, не все из них правильные. При продумывании схемы электроснабжения дома или квартиры необходимо решить:

  • сколько устройств защиты установить;
  • куда подключить защиту;
  • как сделать электропроводку.

Установка автоматического выключателя замыкания на землю на экране

Рассмотрим практические рекомендации, которые позволят вам принять правильное решение в вашем случае. Проще всего установить отдельное устройство для каждого потребителя, но это довольно дорого. Вероятно, это можно сделать в отношении газового котла, холодильника и компьютера. В любом случае возможно подключение УЗО к трем указанным потребителям. Чем больше индивидуальной защиты вы обеспечите, тем меньше вероятность того, что важные потребители будут отключены из-за проблем в какой-то другой цепи.

Некоторые линии, например сеть освещения, можно защитить только противопожарным УЗО. Осветительные приборы не имеют металлических поверхностей, то есть риск поражения людей электрическим током при прикосновении к ним маловероятен.

Наоборот, как мы уже отмечали, в ванной самые неблагоприятные условия для поражения электрическим током, поэтому разумно предусмотреть отдельное УЗО с током отсечки 10мА для приборов в ванной. В самом бюджетном варианте используется один общий автомат защиты от замыканий на землю с параметром срабатывания 30мА.

В цепь сразу после амперметра включается прерыватель пожара или общего замыкания на землю. Устройство защитного отключения, установленное после вводного автоматического выключателя и амперметра, рассчитано на номинальный рабочий ток на одну ступень выше, чем значение предыдущего автоматического выключателя. Например, при наличии на вводе автоматического выключателя на 32А выбирается модуль защиты на 40А.

Это сделано для защиты контактов более дорогого устройства от перегрузки. Очевидно, что это правило не работает при использовании нескольких УЗО. При этом рабочий ток должен быть больше, чем номинал каждого из автоматических выключателей, установленных после устройства защиты.

При установке модуля защиты к нему сверху подключаются нулевой и фазный проводники, снизу — питающее напряжение, а одноименные провода нагрузки. Это правила установки большинства модульных устройств, о которых знает любой электрик. Не вводите в заблуждение тех, кто будет работать с электрощитом.

Подключение устройства защитного отключения к двухфазной сети

Таких сетей не существует. Попытки построить их предпринимались еще в начале 20 века, но эта идея не получила развития. Сейчас 2-х фазную иногда ошибочно называют стандартной сетью 220 В, так как в ней используется 2 провода.

Как проверить УЗО за 30 секунд

Автомат защиты от замыкания на землю отвечает за здоровье и безопасность человека, поэтому его следует периодически проверять на правильность работы. Для этого на устройстве есть кнопка «тест». Если УЗО срабатывает при нажатии, оно считается исправным.

Кнопочная машина
Машина с кнопкой «тест

Есть еще один более надежный метод проверки. Для этого необходимо подключить резистор между землей и фазным проводом к розетке. Сопротивление резистора подбирается исходя из закона Ома и рабочего тока УЗО. Метод крайне опасен для тестировщика. Не рекомендуется использовать людям, не имеющим образования и опыта работы электриком.

Кратко – об устройстве и основных параметрах УЗО

Принцип действия УЗО

Современные УЗО чаще собирают в модульные пластиковые коробки, наподобие автоматических выключателей, для установки на DIN-рейку. Устройство для однофазной сети занимает два слота для модулей на рейке, для трехфазной сети — четыре слота для модулей.

УЗО двухполюсное (для однофазной сети) и четырехполюсное (для трехфазной)

Винтовые клеммы для смены проводов расположены вверху и внизу. Клеммы пронумерованы, рядом с ними или на обязательной схеме указано правильное подключение устройства. Как правило, подвод сверху, снизу — провода идут в сторону нагрузки.

На фасаде УЗО хорошо виден рычаг переключения — такой же, как и на автоматах. Положение рычага обозначается символами или буквами.

Должна быть кнопка «тест» — при нажатии должно срабатывать УЗО на размыкание, так как моделируется ситуация обнаружения утечки тока.

И как прибор определяет, что в защищаемой цепи произошла утечка тока? Давайте взглянем на упрощенную схему этого устройства, чтобы понять процесс.

Принципиальная схема работы УЗО

Основным узлом является дифференциальный трансформатор. Он имеет тороидальный сердечник, на который намотано несколько витков дифференциальной обмотки (ОД). Через эту же кольцевую жилу идут провода от группы клемм А к группе Б. На данной схеме это УЗО двухполюсное, поэтому в каждой группе по две клеммы. От клеммы 1 к клемме 2 идет фаза в сторону нагрузки, клеммы N подключаются к разрыву нулевого провода. Во многих электромеханических моделях провода не просто проходят через тор — на сердечнике наматывается несколько витков, которые должны быть одинаковыми для обоих проводников.

Буквой К обозначена контактная группа, обеспечивающая коммутацию и размыкание цепи, то есть, по сути, включение УЗО и его срабатывание на разрыв при появлении тока утечки.

Итак, как это работает?

Фактически один проводник несет ток в сторону нагрузки (Ip), а другой возвращает ток к источнику (Ivz). При отсутствии утечки тока в цепи после УЗО эти токи равны по силе.

Проходя через кольцевой сердечник (или через намотанные на него витки), эти токи образуют электромагнитные поля F1 и F2, равные по абсолютной величине, но направленные строго противоположно. Таким образом, их суммирование дает нуль.

Но если в цепи после УЗО произойдет утечка, то значение тока Iвз уменьшится. Это означает, что магнитный поток Ф2 также уменьшится, а общее значение магнитного потока в сердечнике будет отлично от нуля. Этого достаточно, чтобы в дифференциальной обмотке Од возникла ЭДС, и в цепи этого блока появился ток Идф.

Этот ток или приводит к срабатыванию С — механизма размыкания контактной группы. Это может быть электромеханический выключатель (в электромеханических устройствах), либо реле, электронный ключ (в электронных моделях УЗО). В любом случае цепь питания нагрузки разомкнута.

Предусмотрена и тестовая схема — соединение фазы на входе с нулем на выходе через резистор Rt. Эта цепь размыкается кнопкой Т. При нажатии на кнопку имитируется утечка — нарушается баланс дифференциального трансформатора, и должен сработать выключатель защиты от замыкания на землю. Если нет, то бесполезно.

Этот принцип реализован во всех автоматических выключателях защиты от замыканий на землю. Но что касается их параметров, то они могут варьироваться.

Параметры УЗО, и какое устройство выбрать

Итак, устройства защитного отключения (УЗО) делятся по нескольким основным параметрам, которые учитываются при выборе оптимальной модели.

  • Тип механизма выпуска

Это уже обсуждалось.

В электромеханических дифференциальный ток с необходимой силой приводит в движение сердечник соленоида и он выводит подпружиненную контактную группу из стопора. Цепочка открывается.

В полупроводниковых (электронных) устройствах генерируемый дифференциальный ток усиливается, оценивается и, если он достиг установленного предельного значения, срабатывает реле или электронный ключ.

В настоящее время электронные УЗО дешевле и компактнее, но требуют обязательного источника питания. Электромеханические способны работать без электричества, очень надежны. Но цена на них сейчас выше, что, впрочем, оправдано.

  • В зависимости от типа обнаруженного тока утечки.

Выключатели защиты от замыканий на землю бывают трех типов:

 AC — реагировать на утечку переменного тока. Самая распространенная и доступная группа, подходящая для большинства случаев в бытовом использовании.

А – более совершенные устройства, прекрасно справляющиеся как с переменным током, так и с постоянной пульсацией. Многие современные бытовые приборы оснащены источниками переменного тока, и для защиты от таких утечек требуются устройства типа А. Кстати, даже в инструкции по эксплуатации производители телевизоров, компьютеров и прочей бытовой техники с электронным блоком питания прямо упоминают о необходимости автоматических выключателей защиты от замыканий на землю только типа А. Стоимость таких устройств значительно выше, чем АС.

Б – устройства для защиты как сетей переменного, так и постоянного тока. Используются в промышленных целях, в быту не используются.

В случае УЗО тип может указываться либо буквенным обозначением, либо символом. То есть в прямоугольнике указа символ переменного тока или (и) постоянного тока или (и) импульсного тока.

Фиолетовая стрелка указывает на тип УЗО. В показанном примере это символ переменного тока и ничего больше. Итак, это блок переменного тока.

  • По максимальному току утечки.

Номинальный ток утечки УЗО находится в диапазоне от 6 до 300 миллиампер (мА).

— Устройств с ограничением в 6 мА вы скорее всего не встретите, но на бытовом уровне особой необходимости в них нет.

— УЗО, срабатывающие при токе утечки 10 мА, обычно устанавливаются на участках сети, где требуется максимальная безопасность. Как правило, это относится к помещениям с повышенной влажностью (например, санузел, санузел) или детской комнате.

— Ограничение 30 мА — эти УЗО считаются наиболее универсальными и часто используемыми. Они устанавливаются как группой, так и в качестве защитников определенной линии.

— Устройства с величиной утечки 100 мА и выше больше не гарантируют защиту человека от поражения электрическим током. Но у них совсем другая роль — не зря их называют пожаротушащими. Они обычно либо обеспечивают защиту всей домашней сети, либо устанавливаются сразу после электросчетчика, до ответвления проводов. Или как группа для двух и более наиболее обремененных групп. В то же время в группах есть свои автоматические выключатели защиты от замыканий на землю с меньшим номиналом по току срабатывания — уже как защита людей от электротравматизма.

На рисунке выше номинальный ток срабатывания автоматического выключателя защиты от замыканий на землю показан синей стрелкой. В нашем примере это 10 мА.

Как подбирается УЗО по этому параметру?

Уже было сказано, что защитой от поражения электрическим током является УЗО с номиналом 30 мА. Для «особых» помещений — 10 мА.

Но что делать, если вам нужно рассчитать номинал для конкретного участка сети? Вы можете начать со следующих условий:

Нормальным считается ток утечки, равный 0,04 % от номинального тока при полной нагрузке на устройство (утечка 0,4 мА на 1 А рабочего тока). Например, максимальная мощность печи 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, на каждый метр кабеля добавляется 0,01 мА. Допустим, линия от щита 13 метров. Это еще 0,13 мА. Итого — 4,69 мА.

УЗО должно быть таким, чтобы расчетный допустимый ток утечки не превышал 33 % номинальной защиты. В нашем примере требуется устройство с номиналом не менее 14,07 мА. То есть УЗО на 10 мА уже не подходит. Ставим на 30 мА.

Если расчет производится для группового или пожарного УЗО, то суммируются все показатели для устройств и проводов «ниже» в иерархии.

  • По номинальному току нагрузки.

Обозначение самого автоматического выключателя защиты от замыканий на землю такое же, как и у автоматического выключателя (показан красной стрелкой на рисунке выше). Шаг также такой же, как и для автоматов.

Да и само УЗО чаще всего работает вместе с автоматом — такой «тандем» обеспечивает максимальную защиту сети и отдельных ее участков.

Так вот — номинал УЗО всегда должен быть на одну ступень выше, чем у автоматического выключателя, с которым он работает.

Например, группа защищена от перегрузок и короткого замыкания автоматом на 16 А. Это означает, что защитный автомат защиты от замыканий на землю необходимо приобретать с номиналом 25 А.

  • На скорости активации

Здесь кажется, что чем раньше, тем лучше. Ведь современные модели этих защит «сообщают» о разрыве цепи уже через 20÷40 миллисекунд! Но это если речь идет о защите от поражения электрическим током! Здесь скорость имеет первостепенное значение – невозможно предотвратить трепетание сердца при подаче тока на тело человека!

Но для группы УЗО такая запредельная скорость не нужна — для отдельных случаев утечки есть защита рангом пониже. А чтобы защита работала корректно, снизу вверх, в иерархии используются УЗО селективного типа. Отличие в том, что скорость отклика на порядок меньше, порядка 400 — 500 мс. Для противопожарной защиты это достаточно приемлемый показатель – за полсекунды опасная течь не воспламенится. Правда, не стоит ждать от них спасения в случае поражения электрическим током.

Селективные автоматические выключатели замыкания на землю несколько дороже обычных. Внешне их характеризует только буква S в прямоугольной рамке.

При выборе УЗО можно ориентироваться на эту таблицу рекомендуемых параметров:

Существуют и другие критерии оценки и выбора УЗО. Подробнее об этом можно прочитать в другой статье на портале.

УЗО и дифференциальный автомат — выбираем оптимальный вариант

Уже упомянутый «тандем» — автоматический выключатель + УЗО, можно заменить устройством, дифференциальным автоматом. Но всегда ли это оправдано? Итак, что лучше, УЗО или дифавтомат?

Схемы для трехфазной сети

В частном доме можно провести линию 380 В. В промышленности такие сети устанавливаются всегда.

Общее УЗО для 3-фазной сети + счетчики

Используется четырехполюсное защитное устройство. С каждой стороны у него по 3 фазных контакта и 1 для нейтрали. Необходимость прокладки нулевого провода обусловлена ​​неравномерным распределением нагрузки по линиям А, В и С. Их разводят по дому для подключения 1-фазных электроприемников, причем только к наиболее мощным, рассчитанным на напряжение 380 В, все 3 подключаются сразу.

Автомат защиты от замыканий на землю для 3-х фазной сети + счетчики
Схема общего УЗО для 3-х фазной сети.

Недостатком данного решения является использование устройства защиты с низкой чувствительностью. Это связано с большими естественными утечками.

Общее УЗО для 3-фазной сети + групповое УЗО

Более дорогое, но практичное и безопасное устройство. Подключение производится так же, как и в аналогичном варианте для 1-фазной сети, только проводов используется больше. Рекомендуется соблюдать цветовое кодирование, чтобы не перепутать линии A, B и C.

Групповое УЗО
Компоновка группы УЗО.

На вводе установлено устройство селективного типа (с задержкой срабатывания) на 4 полюса. На группы с симметричной нагрузкой — 3-х полюсные. Им не нужен нейтральный проводник, так как токи в линиях A, B и C компенсируют друг друга.

Пошаговая инструкция по установке

Самостоятельный монтаж осуществляется в следующем порядке:

  1. Разработайте и начертите схему. Требуется продумать способ подключения каждой жилы, поэтому простая одиночная линия не подходит.
  2. разомкните контакты вводной машины. Работа разрешена только на обесточенных линиях. Необходимо проверить отсутствие напряжения индикаторной отверткой.
  3. Устройство монтируется на DIN-рейку. Для этого с помощью отвертки отогните клипсу с обратной стороны.
  4. Концы жил зачищают на 0,5 см и закрепляют в клеммах УЗО. Необходимо соблюдать цветовую кодировку. Многожильные жилы предварительно обжимают наконечником типа НШВИ или лужят.
  5. Они удобно маркируют устройство, чтобы понять, какие потребители подключены через него.

В электронике принято размещать принципиальную схему на экране.

Установка УЗО
Монтаж УЗО осуществляется в определенном порядке.

Селективность

УЗО с функцией селективности отличаются от обычных тем, что имеют определенную выдержку времени. Они используются, когда в одном распределительном щите установлено несколько блоков одновременно. Чтобы вся цепочка функционировала бесперебойно, важно настроить параметры времени отклика. По этой характеристике УЗО бывают двух типов: «Г» и «С».

Понятно про избирательность УЗО на видео:

Обычное УЗО срабатывает через 0,02-0,03 с после обнаружения утечки тока, устройство типа «Г» через 0,06-0,08 с. УЗО типа «С» имеет наибольшую выдержку времени 0,15-0,5 с.

УЗО на отходящих линиях монтируется без выдержки времени, на вводе ставится типа «С» или «Г». Как только на линии потребителей появляется утечка тока, группа УЗО немедленно реагирует и отключается.

Если оно работает некорректно или по какой-либо другой причине не сработало, устройство ввода отключится через установленное время.

Селективность может быть обеспечена не только по времени, но и по току.

Отличие обычного УЗО от селективного

Способы проверки

УЗО оснащено кнопкой проверки. После ее нажатия исправное устройство выключается. Этот метод предназначен для проверки состояния продукта, но не правильности подключения. В случае неисправности исправное УЗО размыкает цепь при нажатии кнопки проверки, но может не реагировать на дифференциальный ток.

Чтобы быть на 100% уверенным в работоспособности устройства, производится контролируемая утечка. Для этого фаза подключается через переменный резистор и амперметр к земле или нулевому проводнику через УЗО. Такие работы может проводить только уполномоченный специалист.

Распространенные ошибки

Чаще всего домашние умельцы совершают следующие неправильные действия:

  1. Они путают контакты, чтобы токи в катушках дифф трансформатора текли в одном направлении. Во избежание ошибок следует соблюдать общий стандарт: фаза и «ноль» со стороны ввода подключаются к верхним клеммам L1 и N1, провода квартиры подключаются к нижним L2 и N2.
  2. Палубы соединяются под групповыми УЗО. Цепь, защищаемая устройством, должна быть изолирована от других. Настилы устанавливаются над групповыми УЗО и автоматами.
  3. Путают ноль лидеров из разных групп.
  4. Неправильный продукт был выбран в соответствии с потоком брендов. Он должен быть на одну ступеньку выше, чем у машины.
  5. При установке розетки соединяют провод защитного заземления с нейтралью.

Распространенные ошибки
Домашние умельцы путают контакты и нулевые проводники из разных групп.

В процессе эксплуатации необходимо периодически проверять устройство на работоспособность с помощью контролируемых утечек или кнопки проверки.

Подключение в квартире и в частном доме

Подключать устройство защиты в квартире, коттедже или загородном доме рекомендуется по одной из самых распространенных схем:

  • ТН-С. Это установка УЗО в сети с фазным и нулевым проводом без заземления.
  • ТН-КС. Он предполагает, наряду с фазой и нейтралью, еще и заземляющий проводник PE.

УЗО в квартире

Подключение УЗО в квартирах осуществляется только по однофазной схеме:

  • вводная машина;
  • электрический счетчик;
  • УЗО 30мА;
  • электропроводка по всей квартире.

Для «морозильных» бытовых приборов, таких как электрическая плита или стиральная машина, рекомендуется устанавливать несколько индивидуальных автоматических выключателей защиты от замыканий на землю.

УЗО в домах на земле

Особое внимание следует уделить защите в частном доме и на даче. Схема подключения следующая: Схема подключения следующая:

Схема подключения следующая:

  • вводная машина;
  • электрический счетчик;
  • УЗО от 100 до 300 мА, выбор производится в зависимости от величины потребляемого тока всеми бытовыми приборами;
  • УЗО на индивидуальную потребляемую мощность. Обычно используется от 10 до 30 мА.

Дело в том, что дома на земле обычно обладают высокой степенью энергоавтономности и потребляют больше электроэнергии, чем квартиры в многоэтажках. В связи с этим часто используются трехфазные сети. Кроме того, в частных домах и на дачах крайне желательно использовать систему заземления ТТ в связи с автоматическими выключателями и замыканиями на землю. Это связано с тем, что в таких постройках часто используется дерево — горючий материал, а металл — хороший проводник.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Adblock
detector