Версии защиты для однофазной сети
О комплекте защитных приборов постоянно напоминают производители мощной домашней техники. Зачастую уже в сопроводительной документации к стиральной или посудомоечной машине, электроплите указано, какие дополнительные устройства необходимо установить.
Если учесть количество контуров, направленных на обслуживание розеток и мощной техники, можно с уверенностью утверждать, что проектов монтажа устройств защиты бесконечно много. Ниже рассмотрим базовые варианты, которые встречаются чаще всего, на их основе возможно построение модернизированной электросхемы, заточенной под конкретные условия.
Простая схема подключения общего УЗО на вводе однофазной сети квартиры или коттеджа
В этом проекте используют одно устройство защитного отключения. Его ставят на вводе после двухполюсного автомата перед отводящими выключателями. Здесь аппарат контролирует утечку тока во всей сети. Основной недостаток: определить линию, в которой произошла утечка довольно сложно. Зато все дешево и сердито.
Проект со счетчиком и общим устройством защитного отключения на вводе
Схема практически повторяет предыдущую, единственное отличие – установка прибора учета электроэнергии, что по нынешним временам обязательное условие. Что касается плюсов и минусов проекта, то они копируют прежний вариант: та же экономичность, но сложности с определением линии утечки.
В таком решении устройства защитного отключения используются не только на вводе, но и на каждой отходящей цепи
Здесь важно соблюдать селективность, иначе во время утечки одновременно отключатся и групповое устройство, и вводное. Поэтому на ввод чаще всего ставят аппарат на 100мА, а на линии по 30мА
- Положительный аспект – при утечке отключается только аварийная цепь, остальные будут функционировать в штатном режиме.
- Отрицательный момент – дороговизна и большой объем работ.
Электросхема подсоединения групповых УЗО на отводящих цепях
Схема собрана по аналогии с предыдущей, единственное отличие – отсутствие общего УЗО на вводе. По мнению некоторых его установка – лишняя трата средств, потому что все линии уже ограждены от утечек групповой защитой. Так что решение о дополнительных тратах за вами.
Намерение поставить групповую защиту только на отходящие цепи уже можно поприветствовать. Большинство домовладельцев вообще ее не ставят, так же как и защиту от атмосферных перенапряжений и заземление.
Назначение и область применения УЗО
УЗО предназначено для сравнения величины электрического тока, протекающего в фазном и нулевом проводе. При нормальной работе электрических приборов эта величина одинакова и встречные потоки в обмотках УЗО компенсируют друг друга. Как только возникает аварийная ситуация — где-то нарушается изоляция с последующим протеканием заряженных частиц на землю в обход нуля, дифференциальные токи будут отличаться и защита отключит питание.
Но это не означает, что остальное оборудование не требует подобных приспособлений для защитного отключения: те же светильники, розетки и прочая подключенная нагрузка также может нести угрозу человеку. Поэтому их тоже актуально подключать к УЗО на щитке как общим для всей электрической проводки, так и отдельно для каких-либо приборов или их групп. Особенности применения электронных и электромеханических УЗО напрямую зависит от схемы электроснабжения и места их установки.
Подключение к трехфазной сети
Трехфазное питание на 380 В используется на заводах и в небольших мастерских. От них питаются станки, различные печи и асинхронные двигатели (лифт). Установка УЗО в трехфазной сети ничем принципиально не отличается от однофазной. Разница кроется только в количестве выводов у защитного прибора. У трехполюсного УЗО 8 контактов для подсоединения кабелей. Четыре входящих L1, L2, L3 и N и 4 исходящих с аналогичной маркировкой.
При подключении возможна путаница в проводах. Чтобы разобраться в цветовых и буквенных маркировках, достаточно знать простые соотношения из таблицы.
| Российские обозначения | Европейские обозначения | ||
| Фаза А | Желтый | L1 | Коричневый |
| Фаза B | Зеленый | L2 | Черный |
| Фаза C | Красный | L3 | Серый |
| Нулевой провод | Синий (голубой) | N | Синий (голубой) |
| Заземляющий провод | PE | Зелено-желтый |
Вводное трехфазное УЗО + отдельные групповые
Устройство устанавливается после вводного трехполюсного автомата. Через него проходят три проводника питающей сети. Затем они идут непосредственно на УЗО. Подключение осуществляется с учетом маркировки. Клемма L1 на выходе автомата соединяется с L1 на защитном устройстве, L2 с L2 и так далее.
После вводного трехфазного УЗО провода следуют на групповые автоматы. Нулевая жила подключается на общую N шину. В идеале она имеет голубой цвет. Затем фазные провода с автоматов подключаются на однополюсные групповые УЗО и расходятся по потребителям.
Вводное защитное устройство + трехфазный счетчик
Схема схожа с предшествующей. Однако в этом случае добавляется трехфазный счетчик электроэнергии. Он имеет 8 выводов, предназначенных для подключения 3 фаз и нуля. Прибор учета монтируется на выход вводного автомата. После счетчика следует трехфазное УЗО. За ним — групповые однополюсные автоматы и устройства защитного отключения.
Ошибки в подключении УЗО
Начинающие электрики и домашние мастера часто не знают, как правильно подключить УЗО и автоматы. При подключении защитных аппаратов дифференциального тока необходимо неукоснительно выполнять следующие правила:
- устройства защитного отключения должны включаться последовательно с автоматическими выключателями;
- защищаемое электрооборудование должно быть заземлено.
Несмотря на простоту правил, часто встречаются повторяющиеся ошибки. Многие мастера считают, что отключающие устройства должны срабатывать при прикосновении человека к частям электрооборудования, оказавшимся под напряжением в результате нарушения изоляции. Это ошибочное мнение. Защита должна сработать не при прикосновении человека, а в момент нарушения изоляции. Поэтому совместно с УЗО применяется защитное заземление.
Вторая распространенная и опасная ошибка — это применение «зануления». В этом случае нулевой проводник присоединяют к корпусу защищаемого электрооборудования. Такая схема опасна тем, что при обрыве нулевого провода существует вероятность появления фазы на защищаемом оборудовании.
Еще одной частой ошибкой является соединение нулевых проводников, питающихся от разных защитных устройств. Такое соединение обязательно приводит к появлению токов утечки и срабатыванию аппаратов защиты.
Watch this video on YouTube
Место установки
Обычно, место установки УЗО в электрощите. В нем расположены различные устройства для учета и распределения электрической энергии напряжения до 1000 В. В электрощите наряду с УЗО, установлены автоматические выключатели, электрический счетчик, распределительные клеммные колодки, и другие электрические приборы. Если у вас имеется установленный электрощиток, то для установки устройства защитного отключения понадобится минимальный набор электрика. В него войдут пассатижи, бокорезы, набор отверток, маркер.
В редких случаях, может понадобится набор торцевых ключей, и электрический тестер. УЗО устанавливается на DIN-колодку. Если на имеющейся колодке нет места, то понадобится установить дополнительную.
Правила безопасности
Если вы решили самостоятельно подключить УЗО, успех и безопасность выполняемых работ будет зависеть от соблюдения вами правил безопасности:
- Перед началом монтажных операций обязательно снимите напряжение с участка (после отключения не лишним будет проверить наличие потенциала индикатором);
- Позаботьтесь о маркировке проводов – так будет гораздо удобнее подключать устройство, чтобы не перепутать выводы;
- Обязательно пользуйтесь заводскими клеммами и зажимами, ни в коем разе не допускайте накруток, напаек и других соединений с плохим контактом;
- После установки проверьте надежность соединений и наличие достаточной изоляции на всех токоведущих элементах;
- При вводе в работу обязательно проверяйте работоспособность путем нажатия кнопки тест;
- При первой подаче напряжения на вновь установленное устройство оно может разлететься из-за заводского брака или монтажных дефектов, поэтому лучше не стоять поблизости или принять меры для защиты глаз.
Перед подачей напряжения после завершения монтажа обязательно убедитесь, что никто из домочадцев или коллег не касается токоведущих элементов.
Нулевой и защитный проводники
Главным образом цепи переменного тока отличаются наличием и схемой соединения нулевого и защитного проводников. Таким образом, можно выделить схемы электропитания с глухо заземлённой и изолированной нейтралью. На практике отличие заключается в месте объединения нулевого рабочего и нулевого защитного проводников. Для правильной работы УЗО общая точка нуля должна располагаться по схеме раньше места установки прибора.
Цепи, контролируемые УЗО, не должны иметь потенциальной возможности сбрасывать часть тока на землю, иначе ложные срабатывания гарантированы. Поэтому защитой от утечек оснащают преимущественно сети с изолированной нейтралью (IT и TT), то есть не имеющие связи с защитным нулевым проводником на всей протяжённости сети после ВРУ
В этот же разряд входят системы с глухозаземлённой нейтралью TN-S и TN-C-S, хотя установка дифференциальной защиты в них требует дополнительной осторожности
Тем не менее, в системах типа TN-C устройства защитного отключения всё же могут корректно работать. Их подключение выполняется по 3-х или 5-проводной схеме, то есть защитный проводник тянется к распределительному узлу для объединения с рабочим нулём до места врезки УЗО. Защита от дифференциального тока в таком случае ограничена в селективности: трудно защищать целые группы проводников, приборы удаётся устанавливать только на крайних ответвлениях, то есть сразу перед токоприёмниками. Частный пример — розетки со встроенной защитой от утечек.
Что такое дифавтомат и чем он отличается от УЗО?
Если говорить о том, чем отличается дифавтомат от предыдущего устройства, то необходимо брать в расчет его сочетание с автоматическим выключателем. Ведь, по сути, дифференциальный автоматический выключатель – это и есть сочетание этих двух приборов только в едином корпусе.
Это устройство выполняет следующие функции:
- защищает от утечки тока;
- препятствует чрезмерным нагрузкам на линии;
- сразу же отключает питание при коротком замыкании.
Дифавтоматы – это универсальные устройства
Несмотря на то, что прибор миниатюрный, он срабатывает за секунды, но только при условии качественной сборки надежным производителем. На его корпусной части можно найти основные маркировки, которые позволят определиться с выбором.
Здесь, как и на корпусе УЗО, указывается ток нагрузки/утечки, который измеряется в мА.
Некоторым пользователям может показаться, что создание дифавтомата должно стать причиной для прекращения использования автомата и УЗО. Тем не менее, оба варианта и на сегодняшний день остаются востребованными.
Номинальный отключающий ток УЗО
Номинальный отключающий ток УЗО I∆n (уставка) – это ток при котором УЗО срабатывает (отключается). Величина уставок УЗО – 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА. Следует отметить, что ток неотпускания, когда человек уже не может самостоятельно разжать руки и отбросить провод, составляет 30 мА и выше. Поэтому для защиты человека от поражения тока, выбирают УЗО с отключающим током 10 мА или 30 мА.
Номинальный отключающий ток УЗО I∆n или ток утечки также указывается на лицевой панели УЗО.
УЗО 10 мА используют для защиты электроприемников во влажных помещениях или мокрых потребителей, т.е. стиральные и посудомоечные машинки, розетки которые находятся внутри ванны или туалета, свет в ванной, теплый пол в ванной или туалете, свет или розетки на балконах и лоджиях.
СП31-110-2003 п.А.4.15 Для сантехкабин, ванных и душевых рекомендуется устанавливать УЗО с номинальным дифференциальным отключающим током до 10 мА, если на них выделена отдельная линия, в остальных случаях, например при использовании одной линии для сантехкабины, кухни и коридора, следует использовать УЗО с номинальным дифференциальным током до 30 мА.
Т.е. УЗО с уставкой 10 мА устанавливают на отдельный кабель, к которому подключается только стиральная машинка. Но если от кабельной линии еще запитаны другие потребители, например, розетки коридора, кухни, то в этом случае устанавливают УЗО с током срабатывания (уставкой) в 30 мА.
УЗО с током утечки 10 мА у АВВ выпускают только на 16А. У Шнейдер Электрик и Хагер, есть в линейке продукции УЗО на 25/10 мА и 16/10 мА.
УЗО 30 мА устанавливают на стандартные линии, т.е. обычные бытовые розетки, свет в комнатах и т.д.
ПУЭ п.7.1.79.В групповых сетях, питающих штепсельные розетки, следует применять УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА. Допускается присоединение к одному УЗО нескольких групповых линий через отдельные автоматические выключатели (предохранители).
УЗО 100, 300, 500 мА называют противопожарными, такие УЗО не спасут вас от смертельного удара током, но уберегут квартиру или частный дом от возникновения пожара из-за неисправностей в электропроводке. Такое УЗО на 100-500 мА устанавливаются в вводных щитках, т.е. в начале линии.
В США используют УЗО с номинальным отключающим током 6 мА, в Европе до 30 мА.
Следует отметить, что УЗО отключается в пределах уставки 50-100%, т.е. если у нас УЗО на 30 мА, то отключаться оно должно в пределах 15-30 мА.
Есть проектировщики, которые продвигают двойные диф. защиты “мокрых” потребителей. Это когда, например стиральная машинка, подключена к УЗО 16/10 мА, которое в свою очередь подключено к групповому УЗО 40/30 мА.
В итоге, что мы получим? При малейшем “чихе” стиральной машинки, мы отключаем всю группу автоматов (свет кухни, бойлер и свет комнаты), т.к. в большинстве случаев неизвестно, какое сработает УЗО 25/30 мА или 16/10 мА, либо сработают оба.
Согласно свода правил по проектированию электроустановок жилых и общественных зданий:
СП31-110-2003 п.А.4.2 При установке УЗО последовательно должны выполняться требования селективности. При двух- и многоступенчатой схемах УЗО, расположенное ближе к источнику питания, должно иметь уставки тока срабатывания и время срабатывания не менее чем в три раза большие, чем у УЗО, расположенного ближе к потребителю.
Но справедливости ради, следует отметить, что если электропродка смонтирована качественно, то УЗО не срабатывают годами. Поэтому в данном случае – последнее слово за заказчиком.
Виды УЗО
Устройства защиты от утечек тока, известные под аббревиатурами УЗО, АДЗ, ВДТ, АВДТ, несут основную функцию — оградить живые организмы от электротравм, а также предупредить паразитные диэлектрические потери, способные привести к возгоранию. Весь спектр приборов, описанных в этом обзоре, имеет отличия по принципу действия, назначению, чувствительности, роду тока в контролируемой цепи, способности выдерживать нагрузку, а также по ряду прочих факторов. Чтобы иметь чёткое и ясное представление о возможностях того или иного прибора, следует понимать специфику его работы.
По механизму действия УЗО может быть электромеханическим и электронным. В первом случае основным функциональным элементом служит дифференциальный трансформатор на кольцевом сердечнике. Трансформатор имеет две первичные обмотки, по которым проходит основная нагрузка, а также третью управляющую. В нормальном режиме работы по первичным обмоткам протекают противоположно направленные токи, равные по значению, таким образом, их электромагнитная индукция взаимно компенсируется. Если в любой точке цепи, подключенной после УЗО, происходит утечка, токи в первичных обмотках теряют эквивалентность, соответственно, во вторичной обмотке появляется наводка. Когда наведённый ток превышает установленное значение, срабатывает расцепитель, который разрывает основную группу контактов.
Принцип работы электромеханического УЗО
Электронные УЗО имеют иной принцип действия, их работа основана на полупроводниковых приборах. Первым звеном электронной схемы выступает делитель тока, задача которого — преобразовать действующую на основных контактах устройства нагрузку к такой, которая допустима при работе полупроводниковых элементов. Пропорциональный, но меньший по величине ток приходит на компаратор (сравнивающее полупроводниковое устройство), который при существенной разнице на входах формирует выходной сигнал, приводящий в действие устройство размыкания основной цепи.
Cхема электронного УЗО: А — компаратор; К — реле; Т — кнопка «Тест»; R — резистор
Практическая разница устройств защитного отключения электронного и электромеханического действия заключается в следующем:
- Электромеханические УЗО могут ложно срабатывать при высоких составляющих реактивной и индуктивной нагрузок. Другими словами, запаздывание или опережение кривой тока в одной обмотке относительно другой порождают наводки на управляющий контур.
- Электронные УЗО не имеют достаточно высокой точности из-за погрешностей номиналов, свойственных для всех радиоэлектронных компонентов. Также на эффективность работы электронных УЗО оказывает существенное влияние значение напряжения, действующее в контролируемой цепи.
Слева: электромеханическое УЗО. Справа: электронное УЗО
По назначению УЗО принято классифицировать на устройства защиты от поражения электрическим током и приборы, защищающие от пожароопасных утечек тока через изоляцию. Помимо незначительных отличий в устройстве, эти приборы попросту имеют разные номиналы дифференциальных токов, на которые срабатывает защитный механизм.
Фото iwatt24.ruПротивопожарное УЗО типа S (селективное)
Нагрузочная способность УЗО свидетельствует в первую очередь о проводимости элементов основной контактной группы. Также имеются отличия в:
- Массивности магнитного сердечника, способного выдерживать нагрев при взаимной компенсации индукционных воздействий.
- Классе мощности радиоэлектронных компонентов.
В разряде прочих функций УЗО наиболее примечательна возможность отключать цепь питания при превышении действующего тока. По сути такие УЗО, называемые дифференциальными автоматическими выключателями, совмещают в себе силовой автомат и устройство защиты от утечек тока.
Фото 220volt.com.uaДифференциальный автомат
Как правильно подключить устройство защитного отключения?
Маркировка контактов
Получилось так, что у каждого производителя УЗО нулевой провод может быть заведен как с правой стороны, так и с левой. Поэтому смотрим на обозначения на корпусе, а потом уже подсоединяем:
- N – клемма для подключения «нуля».
- 1 – контакт для подсоединения приходящего фазного провода.
- 2 – зажим для подключения отходящего фазного провода.
Нужна ли защита УЗО автоматом при подключении его в распределительном щитке?
По правилам подключать устройство защитного отключения без автоматического выключателя нельзя. Зачем это нужно? Дело в том, что принцип работы УЗО основан на срабатывании только по причине утечки тока, при коротком замыкании или при перегрузке оно не срабатывает. Отсюда опасность возгорания проводки или выхода из строя самого устройства.
Здесь представлены две простые схемки соединения автомата с двухполюсным и четырехполюсным устройством отключения.
Вывод: всегда делайте защиту автоматическим выключателем. В большинстве случаев в схеме подключения однофазной сети квартиры используют УЗО и автомат с одинаковыми номиналами. Однако практика показывает, что лучше выбрать устройство отключения с номинальным током большим на одну ступень. Например, если автомат на 16А, то УЗО будем ставить на 25А. Почему так, а не иначе? Попытаемся смоделировать цепь событий:
- Если внимательно изучить время-токовую характеристику автомата, то станет понятно, что ему нужен определенный отрезок времени для срабатывания теплового расцепителя во время перегрузки.
- Это значит, что сквозь автомат будет протекать повышенный ток, такая ситуация может длиться от нескольких секунд до нескольких минут.
- Этот же ток пойдет и через УЗО, что крайне нежелательно для его контактов и механизмов – они попросту не рассчитаны на такой форс-мажор. Устройство определенно будет греться, и если оно просто сгорит, то считайте, что вы еще легко отделались.
Варианты схем
Нельзя сказать, что существует одна конкретная схема. Каждый случай имеет свои особенности, поэтому подключение УЗО может производиться по-разному. Во-первых, устройство применяется в сетях однофазного и трёхфазного напряжения (это уже две разные схемы). Во-вторых, можно установить УЗО на вход и защитить таким образом от токовых утечек всю квартиру. А можно производить монтаж устройств для каждой отдельной линии, тем самым защищая только определённый участок электрической сети.
Пример подключения УЗО в однофазной сети на видео:
Так как схема для подключения УЗО имеет несколько вариантов, очень важно, чтобы вы могли их читать. Сейчас в паспортах многих электробытовых приборов и техники указано, как и через какой тип УЗО необходимо выполнять их подключение к электрической сети. Рассмотрим, как правильно подключить УЗО, на нескольких общих примерах
Рассмотрим, как правильно подключить УЗО, на нескольких общих примерах.
Что такое однофазная сеть?
При однофазной электрической сети потребители запитаны по двум проводникам – фаза и рабочий ноль. Номинальное напряжение в таких сетях – 220 В.
Однофазная сеть может быть двухпроводного и трёхпроводного исполнения. В первом случае используется два проводника – фазный и нулевой, на схемах они обозначаются английскими буквами «L» и «N».
Второй вариант помимо фазы и ноля предусматривает ещё наличие проводника защитного заземления (его обозначение «РЕ»). Основная функция этого заземляющего провода – дополнительно защитить людей от поражения электрическим током. За счёт его подсоединения к корпусам электроприборов, в случае замыкания фазы на корпус произойдёт отключение электропитания. Это спасёт и жизнь человека, и саму технику от перегорания.
А теперь поговорим о том, какой может быть схема подключения УЗО в однофазной сети.
Подключение на входе (в однофазной сети)
В этом случае монтаж УЗО производится в щитке после вводного двухполюсного автомата. Вслед за устройством защитного отключения располагаются отходящие автоматические выключатели. Такая схема включения УЗО обеспечивает одновременную защиту от токовых утечек всем отходящим потребителям.
Недостаток схемы в сложности поиска места повреждения. Например, произошло замыкание фазы на металлический корпус какого-то бытового прибора, включенного в данный момент в розетку.
Происходит срабатывание УЗО, в квартире исчезает напряжение. Если в это время в розетки были включены несколько приборов, то сразу определить повреждённый будет проблематично.
Такая схема имеет и положительные стороны. За счёт того, что используется только одно устройство защитного отключения, монтаж распределительного щитка обойдётся дёшево, да и сам он будет небольших размеров.
Имейте в виду, что широкое распространение получила ещё одна разновидность такой схемы, в ней между вводным автоматом и УЗО принято устанавливать счётчик электрической энергии.
Подключение на входе и на отходящих линиях (в однофазной сети)
При таком варианте схемы установка УЗО производится после вводного автоматического выключателя и ещё на каждую отходящую линию.
О том, что такое селективность поговорим чуть ниже.
Например, произошла утечка тока на одной из отходящих линий. Должно сработать устройство, которое защищает именно эту группу.
Если по каким-то причинам УЗО не отработало, то через определённое время (это называется выдержкой времени) отключится общее УЗО на входе, оно как бы подстраховывает отходящее.
Несомненный плюс такой схемы в том, что в момент повреждения будет отключаться только аварийная линия, а во всей остальной квартире подача напряжения не прекратится.
Недостатки подобной схемы в больших габаритах распределительного щитка и в дороговизне (УЗО – вещь не дешёвая, а при таком варианте их понадобится несколько).
На видео сравнение нескольких схем подключения:
https://youtube.com/watch?v=EQs-iqz-kAE
Можно немного сэкономить и опустить в этой схеме однофазное УЗО на входе, то есть выполнить монтаж только групповых устройств на отходящих линиях. Многие электрики вообще считают вводное УЗО лишней тратой денег, потому что каждая линия уже имеет свою защиту. Но как мы говорили выше, оно является своеобразной подстраховкой, на случай если выйдет из строя групповое устройство. Поэтому здесь всё зависит от ваших финансовых возможностей. Есть деньги – монтируйте схему с УЗО на входе. Если так накладно, установите только отходящие устройства, это тоже будет замечательно. Многие люди совсем не ставят УЗО, предпочитая экономить средства на собственной безопасности.
Выводы и полезное видео по теме
Этим видеороликом завершается статья о приборах, применяемых в качестве защитных систем электрических сетей, оборудования и пользователей квартир и частных домов. Обзорный материал со всеми тонкостями использования, который непременно пригодится для практики.
Подключать УЗО без заземления в квартирах современного образца не только не рекомендуется, но и запрещено. Если возникла необходимость в установке оборудования в электрощитке, обязательно обратитесь к мастеру, обслуживающему дом. Все работы относительно наполнения общеквартирного щита должен выполнять квалифицированный специалист.
Расскажите о том, как подключали устройство защитного отключения для прерывания подачи питания в случае возникновения опасной ситуации. Не исключено, что ваши советы будут весьма полезны посетителям сайта. Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, размещайте фото, задавайте вопросы.
