Что такое УЗО

Схемы подключения УЗО в однофазной сети

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

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

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

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

Без заземления

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

Рис. 1: Подключение УЗО в однофазной двухпроводной системе

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

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

Рис. 2: подключение УЗО в разветвленной однофазной двухпроводной системе

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

С заземлением

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

Рис. 3: Подключение УЗО в однофазной трехпроводной системе

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

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

Как подключить группы УЗО с автоматами

В процессе эксплуатации сами устройства защитного отключения требуют защиты от перепадов напряжения, коротких замыканий и последствий их негативного воздействия. Решить эту проблему возможно путем установки в электрическую цепь автоматических выключателей. Поэтому вопрос, как подключить УЗО и автоматы в том числе в электрощитке, приобретает особую актуальность. Использование дополнительной защиты усиливает электробезопасность при пользовании мощной бытовой техникой и оборудованием.

Представленная схема вполне подходит для монтажа средств защиты в распределительном щитке. Заземляющий проводник РЕ обозначен линией желто-зеленого цвета. Пунктирные зеленые линии соответствуют заземляющим кабелям, используемым при подключении сложных бытовых устройств. Как правило с УЗО используется несколько автоматов. Поэтому сумма токов автоматических выключателей должна быть равной сумме токов защитных устройств.

Подключение УЗО и автоматов рекомендуется выполнять по определенным правилам:

• УЗО следует устанавливать перед автоматическим выключателем.
• При однофазном подключении провод питания всегда подводится к верхней клемме. Установка питающего провода снизу приведет к поломке устройства.
• Подключение УЗО в двух- или трехфазную сеть осуществляется по отдельным схемам, используя варианты с заземлением и без заземления.
• Во время подключения электрическая сеть должна быть полностью обесточена.
• Узо с низкими номиналами, предназначенными для отдельных линий, нельзя устанавливать в общую сеть. Под влиянием перегрузок повышается вероятность утечек тока и коротких замыканий.
• Подключенное защитное устройство нужно обязательно протестировать. С этой целью включается автомат, на котором создается определенная нагрузка. Если подключенный электроприбор не вызывает каких-либо изменений, значит электромонтажные работы выполнены правильно.

Прежде всего

Любой серьезный разговор об электричестве обязательно коснется правил электробезопасности, и не зря. Электрический ток не несет видимых признаков опасности, действие его на человеческий организм развивается мгновенно, а последствия могут быть длительными и тяжелыми.

Но в данном случае речь пойдет не об общих правилах производства электромонтажных работ, которые и так хорошо известны, а о другом: УЗО в старую советскую систему электроснабжения TN-C, в которой защитный проводник объединен с нейтралью, вписывается очень плохо. Долго было неясно, вписывается ли вообще.

Все издания ПУЭ однозначно требуют: в цепях защитных проводников запрещается установка коммутирующих устройств. Формулировка и нумерация пунктов менялись от редакции к редакции, но суть понятна, как говорится, и птице марабу. Но как быть с рекомендациями к применению устройств защитного отключения? Они – коммутирующие устройства, и в то же время включаются в разрыв как фазы, так и НУЛЯ, который одновременно и защитный проводник?

Поражение электротоком из-за неправильного подключения УЗО

Поясним на примере: Хозяйка за стиркой, в машине пробило на корпус ТЭН, как показано на рисунке желтой стрелкой. Поскольку 220 В ток распределяет по всей длине ТЭНа, на корпусе окажется что-то около 50 В.

Тут вступает в силу следующий фактор: электрическое сопротивление человеческого тела, как и любого ионного проводника, зависит от приложенного напряжения. С его увеличением сопротивление человека падает, и наоборот. Скажем, в ПТБ приводится абсолютно обоснованная расчетная величина в 1000 Ом (1 кОм), при потной распаренной коже или в состоянии опьянения. Но тогда при 12 В ток должен быть 12 мА, а это больше неотпускающего (судорожного) тока в 10 мА. Кого-то когда-то било 12 В? Даже вдрызг пьяного в джакузи с морской водой? Наоборот, по тем же ПТБ 12 В – абсолютно безопасное напряжение.

При 50-60 В на мокрую распаренную кожу ток не превысит 7-8 мА. Это сильный, болезненный удар, но ток меньше судорожного. Возможно, понадобится лечение от последствий, но до реанимации с дефибрилляцией дело не дойдет.

А теперь «защитимся» УЗО, не понимая сути дела. Его контакты размыкаются не мгновенно, а в течение 0,02 с (20 мс), и не абсолютно синхронно. С вероятностью в 0,5 первым разомкнется НУЛЕВОЙ контакт. Тогда, образно говоря, потенциальный резевуар ТЭНа со скоростью света (буквально) наполнится до 220 В по всей его длине, и на корпусе окажется 220 В, а ток через тело пройдет 220 мА (красная стрелка на рисунке). Менее чем на 20 мс, но 220 мА – это два с лишним мгновенно убивающих значения в 100 мА.

Так что же, в старых домах УЗО ставить нельзя? Все-таки можно, но осторожно, с полным пониманием дела. Нужно правильно выбрать УЗО и правильно его подключить

Как? Об этом будет рассказано далее в соответствующих разделах.

Схемы подключения УЗО в трехфазной сети

Попробуем разобрать самые распространенные способы правильного подключения более детально. Несомненно, схема подключения УЗО после нескольких автоматов невозможна и неработоспособна.

Далее, после выключателей, он разводится к осветительным приборам и розеткам.

Глядя на схему монтажа, производятся те же действия, соблюдая цветовую маркировку проводов. Нужно заменить УЗО номиналом на одну ступень выше. Однофазные аппараты имеют 2 полюса, трехфазные — 4.

Однофазные аппараты имеют 2 полюса, трехфазные — 4. Схема подключения и устройства электромеханического четырехполюсного узо abb f На электронных четырехполюсных УЗО подключение нуля также отмечено буквой N на клемме. Согласно требованиями ГОСТ Р , минимальная величина этого параметра для конкретного устройства выбирается на порядок больше его номинального тока и обычно составляет , , а иногда и Ампер. Пример подключения приведен на рисунке ниже: Рис.

Способы подключения в частном доме и квартире

При наличии заземления установка УЗО в трехфазной сети ничем не отличается от подключения однофазных устройств защитного заземления. Но основное отличие состоит в том, что устройство защитного отключения, которое контролирует ток утечек, в схему подключения устанавливается вместе с автоматическим выключателем. Если качество изоляции в схеме хорошее, то через нее никаких токов утечки не будет.

Вот эта принципиальная схема: В ней автомат выполняет защиту сразу от трех вид нарушения изоляции, а, значит, короткого замыкания: между проводами под номерами 3 и 4; между входным нулевым контуром 2 и выходным фазным 3; между входным фазным 1 и выходным нулевым 4. К первому устройству защитного отключения подключено два автомата по 16 А, суммарный номинальный ток которых 32 А. В общем, все эти вопросы из серии правильности подключения узо, поэтому давайте разберем их подробно.

Кроме порога срабатывания защитное устройство характеризуется номинальной коммутационной способностью. Ноль к ней идет непосредственно от УЗО.

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

Если обратить внимание на фирму-производителя, то на сегодняшний день самая известная, работающая на российском рынке, — это ABB. Режим отключения электроснабжения Как видим, вся работа защит на отключение происходит в автоматическом режиме

А это уже приличный дисбаланс, который приведет к увеличению суммарного магнитного потока. Особенности подключения групповых узо С выбором номиналов для УЗО думаю, разобрались.
подключение автоматов

Выбор УЗО

Чтобы правильно подобрать УЗО, индекса мало. Нужно также выяснить следующее:

• Покупать отдельно УЗО с автоматом или дифавтомат?
• Подобрать или рассчитать значение отсечки по экстратоку (перегрузке);
• Определить номинальный (рабочий) ток УЗО;
• Определить требуемый ток утечки – 30 или 100 мА;
• Если вышло, что для общей защиты нужно «пожарное» УЗО на 100 мА, определить, сколько, где и каких требуется вторичных «жизненных» УЗО на 30 мА.

Отдельно или вместе?

В квартире с проводкой TN-C о дифавтомате можно забыть: ПУЭ запрещает, а проигнорировать, так электричество само скоро напомнит. В системе TN-C-S дифавтомат обойдется дешевле двух раздельных устройств, если намечена реконструкция проводки. Если же токовый автомат уже стоит, то дешевле выйдет согласованное с ним по рабочему току отдельное УЗО. Писания на тему: УЗО с обычным автоматом несовместимо – дилетантская несусветица.

На какую перегрузку рассчитывать?

Ток отсечки автомата (экстраток) равен максимально допустимому току потребления квартиры (дома), умноженному на 1,25 и дополненному до ближайшего большего значения из стандартного ряда токов 1, 2, 3, 4, 5, 6.3, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500, 4000 и 6300 А.

Максимальный ток потребления квартиры должен быть записан в ее техпаспорте. Если нет – можно узнать в эксплуатирующей здание организации (обязаны сообщать по закону). В старых домах и новых бюджетных максимально допустимый ток, как правило, 16 А; в новых обычных (семейных) – 25 А, в бизнес-классе – 32 или 50 А, а в люксах 63 или 100 А.

Для частных домовладений максимальный ток рассчитывают по лимиту потребляемой мощности из техпаспорта (уж его-то прописать инстанции не упустят) из расчета 5 А на киловатт, с коэффициентом 1,25 и дополнением до ближайшего большего стандартного значения. Если в техпаспорте прямо прописано значение максимального тока потребления, за основу расчета берут его. Добросовестные проектировщики на плане электропроводки прямо указывают ток отсечки главного автомата, так что и считать не приходится.

Номинальный ток УЗО

Номинальный (рабочий) ток УЗО берут на ступень выше тока отсечки. Если ставится дифавтомат, его выбирают ПО ТОКУ ОТСЕЧКИ, а токовый номинал УЗО заложен в нем конструктивно.

Как выбрать ВА в квартиру: советы и рекомендации

Если проектируется электроснабжение дома или квартиры, то прежде чем подобрать сечение проводов, рассчитывают нагрузку, подключаемую к сети. По таблицам определяют необходимое сечение проводов.

Последним этапом выбирают вводной автомат. Он должен обеспечивать защиту линии от перегрузки и короткого замыкания.

Многие электрики совершают типовую ошибку. Подбор ВА осуществляют по мощности подключаемой нагрузки. Эта ошибка возникает при замене старого вводного шита на новый.

Следует помнить, что автоматический выключатель не только ограничивает потребляемую (разрешенную) мощность, но и защищает линию электропередач от перегрузки и короткого замыкания.

Выбор ВА должен осуществляться из условия сечения смонтированной электропроводки дома или квартиры. Если к сети, рассчитанной на подключение мощности в 1 Квт, подсоединить нагрузку в 5 Квт, то это приведет к повреждению проводов.

Придется тратить большие деньги на восстановление линии. Кроме этого это может быть губительно для счетчика электроэнергии. Поэтому при подборе ВА следует соблюдать принцип согласованности мощностей.

Главным критерием подбора должен быть принцип защиты линии от перегрузки и КЗ. Если предполагаемая нагрузка имеет большее значение, чем может обеспечить сечение проводов, то не следует рисковать и экспериментировать. Лучше сразу выполнить замену электролинии.В противном случае возможно поражение электрическим током людей или возникнет пожар.

Подключение проводов к УЗО

При подключении УЗО своими руками надо знать, куда подключать провода от нагрузки, а куда фазное напряжение и ноль. Клеммы для подключения проводов находятся на лицевой панели корпуса: сверху и снизу. Для двухполюсных автоматов — по два, для четырехполюсных — по четыре.

Внешний вид УЗО и назначение элементов

В верхние гнезда подключаются провода от счетчика или вышестоящего оборудования. К нижним подключается нагрузка или устройства низшего уровня. Если говорить о подключении противопожарного УЗО, то к нему подключаются провода, которые идут от счетчика. С выхода нейтраль заводится на шину, фазы (или фаза) идут дальше. В любом случае соблюдается правило: вход сверху, нагрузка или нижестоящие устройства — снизу.

Еще пару слов о том, как крепить провода. Это зависит это от фирмы-производителя и конкретной модели. Обычно используются винтовые зажимы. В этом случае надо винт открутить на пару оборотов, завести провод, затянуть винт, несколько раз основательно «дернуть» провод, проверяя качество затяжки. Через пару часов винты желательно подтянуть. За это время медь немного просядет, что ухудшит контакт.

УЗО в разрезе

В более дорогих моделях фирм Legrand («Легранд»), Shnaider Elektric («Шнайдер Электрик») — стоят пружинные зажимы. В них провода просто вставляются. Внутри расположена пластина, которая этот провод зажимает.

Еще пару советов насчет подключения многожильных проводов. Их в зажимы завести бывает проблематично, поэтому перед подключением на каждый провод надевают наконечник и опрессовывают его. Для подключения к защитным устройствам обычно используют обжимные гильзы подходящего диаметра. После этого завести провод в разъем несложно.

Порядок подключения

Важно помнить, что все работы с УЗО в электрощите выполняются при отключенном напряжении. Процесс монтажа можно разбить на 5 шагов:

1. подготовка распределительного щита;
2. разметка щита для установки всех элементов электросхемы;
3. установка счетчика электроэнергии;
4. установка автоматических выключателей;
5. монтаж нулевых клемм;
6. монтаж УЗО;
7. подключение потребителей электроэнергии в сеть УЗО.

В процессе монтажа часто встречаются ошибки. Самые распространенные из них:

1. Неверно выбранные типы элементов. Грубейшая ошибка – номинал входных автоматических выключателей превышает номинал УЗО. Схема в таком виде не только плохо защищает сеть, вызывает ложные срабатывания защиты, но и сама является потенциальным источником аварии;
2. Установка устройства перед счетчиком. По причине наличия в УЗО немаленького магнитопровода показания счетчика не будут верными и представитель электросбытовой компании не примет такую конструкцию в эксплуатацию;
3. Несоответствие схеме подключения нейтральных полюсов;
4. Включение нейтралей по параллельной схеме;
5. Ошибочное подключение защитного заземления к нейтрали.

Схема подключения «вводной автомат»

В настоящее время, как правило, используются трехпроводные домовые сети с защитным заземлением.

Первым в цепи установлен центральный автоматический выключатель. За ним включен счетчик электроэнергии и только после него идет УЗО. По известным правилам номинал УЗО превышает номиналы автоматических выключателей нагрузки на порядок

При подобной схеме важно обеспечить правильное подключение нулевого и фазного проводов

Достоинством такой схемы следует считать:

1. наличие только одного дорогостоящего УЗО;
2. небольшой объем рабочего пространства, который занимает одно устройство.

Недостатком схемы является:

1. трудности в поиске неисправности проводки;
2. сложность подбора параметров под имеющихся потребителей.

Недостатки этой схемы устраняются распараллеливанием групп потребителей и установкой дополнительного УЗО.

Подключение к трехфазной сети с заземлением по схеме «отдельный автомат»

Электрическая схема крупного жилого объекта подразумевает наличие разнообразных потребителей энергии. Для таких приборов как мощный холодильник, стиральная машина, духовой шкаф, требуется отдельное УЗО. Это необходимо для защиты конкретного прибора и сохранения работоспособности других, не связанных с ним.

Самой безопасной схемой включения является трехпроводная схема с заземлением, а применив селективное четырехполюсное УЗО становится возможным подключение к трехфазной промышленной сети. При такой схеме обеспечивается и защита от повреждения изоляции цепи и от утечки.

Преимущества схемы «отдельный автомат»:

1. удобство поиска утечки в цепи, поскольку плечи цепи имеют индивидуальные устройства.
2. возможность подключать потребители гораздо большей мощности;
3. эта схема обеспечивает самый высокий уровень защиты.

Недостатки схемы «отдельный автомат»:

1. высокая цена из-за большого количества блоков;
2. значительный объем, занимаемый схемой;
3. невозможность постройки такой цепи без наличия трехфазного питания.

Схема питания от однофазного источника по функционалу практически равна предыдущей схеме. В ней можно отказаться от селективного УЗО и этим сократить стоимость, но нагрузочная способность этой сети будет гораздо меньше.

Схема подключения УЗО к трехфазной сети

Установка УЗО в квартире

Принцип работы устройства защитного отключения состоит в сравнении потенциалов дифференциального тока, проходящего через него. С этой целью значение потенциала постоянно измеряется на входе и выходе прибора. В нормальном состоянии векторные токи, проходящие в обоих направлениях по фазному и нулевому проводу, будут равны нулю.

В однофазных схемах электросетей такие измерения выполняются на двух проводниках, а в трехфазных их количество увеличивается на число фаз. Нужно знать принцип действия, перед тем как подключить УЗО в квартире и ввести его в эксплуатацию. Срабатывание защитного устройства произойдет в том случае, когда возникнет разница между входящим и выходящим током.

Для определенных видов оборудования это различие может быть ограничено определенными рамками. В некоторых случаях диапазон разницы потенциалом устанавливается произвольно, в разумных пределах. Сравнение токов производится дифференциальным трансформатором, входящим в состав защитного устройства.

Помимо утечки тока прибор срабатывает в следующих случаях:

• Повреждена внешняя изоляция или проводники контактируют с заземленным корпусом.
• Поменялись местами заземляющий и рабочий нулевой, а также фазный и нулевой проводники, после чего произошло касание их под напряжением.
• Обрыв нулевого рабочего проводника, расположенного до и после защитного устройства.

Для решения проблемы, как подключить УЗО в щитке используется два провода. Первый проводит ток к нагрузке, а второй отводит ток от потребителя по внешней цепи. При появлении утечки возникает разница токов. Далее, сопоставляется фактическая утечка и ее допустимая величина. Если полученная разница будет выше номинального показателя, предусмотренного параметрами УЗО, то в этом случае срабатывает функция аварийного отключения. Таким образом, прибор защищает всю сеть, имеющуюся в квартире.

При выборе УЗО необходимо обращать внимание на его технические характеристики. Если в квартире проложена двухфазная электрическая сеть с напряжением 220 вольт, то вполне подойдет двухполюсное УЗО, в котором имеется фаза и ноль

Если же цепь состоит из трех фаз, тогда используется четырехполюсное устройство. Кроме того, необходимо учитывать значение тока отсечки, а также номинального и дифференциального тока. Эти показатели влияют на нормальную работу УЗО и своевременное отключение цепи.

Схемы подключения УЗО в однофазной сети

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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