Схема подключения УЗО в однофазной и трехфазной сети
УЗО — устройство защитного отключения или по-другому — устройство дифференциального тока (УДТ) обеспечивает защиту от воздействия электрического тока при прикосновении человека к частям электрооборудования, находящимся под рабочим напряжением, например, к оголенным проводам, а также к тем частям, которые оказались под напряжением вследствие нарушения изоляции (к примеру, корпус электроприбора). Принцип работы достаточно прост и заключается в отключении участка сети при возникновении дифференциальных токов утечки, что тем самым и обеспечивает защиту. Дифференциальный — значит, что аппаратом оценивается разность величин силы тока в фазном и нулевом проводах.
Как видно на рисунке, при простейшем рассмотрении схема УЗО электромеханического типа представляет собой первичные обмотки (фаза и ноль) I и II, вторичную обмотку III, возникновение тока в которой при небалансе первичных токов способствует срабатыванию контактной группы на отключение.
Для начала следует разобраться, какие параметры УДТ наиболее важны при выборе схемы его установки и какие существуют требования к самим схемам.
Безусловно, обратить внимание следует на номинальный ток In и номинальный дифференциальный ток (ток утечки) I∆n
Разрабатываемая при этом самостоятельно схема подключения УЗО обязательно должна учитывать следующие требования:
- устройства, как правило, устанавливаются для защиты розеточных групповых линий, при этом ток срабатывания должен быть не более 30 мА,
- при многоступенчатой установке УДТ, располагаемые ближе к вводу, выбираются с уставкой и временем срабатывания не менее чем в 3 раза больше, чем у УДТ ближе к нагрузке;
- в зоне действия устройства ни в коем случае не должно быть соединений нулевого проводника с защитным проводником, с нулевыми проводниками других групповых УДТ;
- выше для защиты УДТ обязательно должен быть установлен автомат с номинальным током не выше номинального тока УДТ, а лучше меньше на ступень;
- для цепей, питающих помещения с повышенным риском поражения электрическим током, например, ванные комнаты, следует устанавливать отдельные устройства с током срабатывания не выше 30 мА, а для уменьшения времени срабатывания — 10 мА.
Ниже для наглядности приведены несколько готовых схемных решений однофазного и трехфазного подключения устройств с пояснениями.
Как подключить УЗО в однофазной сети
Образец простейшей и дешевой схемы, где УЗО защищает всех отходящие линии при небольшой протяженности проводов, к примеру, в небольшой квартире.
Для более разветвлённых и энерговооруженных сетей можно рассмотреть схему с групповыми и вводным УДТ.
При этом на вводе устанавливается УДТ с током срабатывания до 300 мА для обеспечения противопожарной защиты. Селективность обеспечивается за счет меньшего времени срабатывания у устройства с более низкой величиной тока срабатывания.
При объединении сети в группы следует помнить, что максимальный ток утечки сети в рабочем режиме по группе не должен превышать 1/3 величины тока срабатывания УДТ. Для этого нужно знать паспортные величины токов утечек в оборудовании и проводниках. При отсутствии информации принимаются по умолчанию – 0,4 мА на каждый 1 А тока нагрузки и 10 мкА на каждый метр длины фазного провода. Соответственно, если ток срабатывания 30 мА, то расчетная величина утечки в подключаемой сети — не более 10 мА.
Подключение УЗО в трехфазной сети
Это подключение принципиально ничем не отличается от подключения в сети с одной фазой.
Единственное, при этом применяются 4-х полюсные УДТ, используемые для противопожарной защиты на вводе, защиты от утечки в отдельных 3-х фазных групповых линиях или электроприемниках (котлы, плиты и т.д.).
Как правильно подключить трехфазное УЗО
3-х фазное УЗО, как правило, имеет 4 полюса и занимает ширину 4 стандартных модулей на din-рейке. Обычно такие устройства не используются в квартирах. В основном они находят свое применение на дачах, в частных домах или гаражах.
Этот аппарат устанавливается в распределительном щитке. В его функции входит защита проводки от воспламенения или замыкания. Порог срабатывания аппарата рассчитан на большие токи.
В практике он используется и при подключении электродвигателя.
Как подключить УЗО в трехфазной сети: нюансы
Перед началом установки устройства важно ознакомиться с цветовым обозначением проводов. Согласно ПУЭ, маркировка бывает такой, как показано на картинке ниже
УЗО может подключаться, в зависимости от схемы, с использованием 3-х или 4-х полюсов. Первый вариант применяется в основном при подсоединении электродвигателя. В крайне редких случаях возможно использование и 2-х полюсов. Оборудование, которое будет впоследствии устанавливаться может быть 3-х фазным или однофазным. Для этого случая реализуются различные схемы подключения.
Как правильно подключить трехфазное УЗО по «треугольнику»
Вначале разберем, как подключить УЗО 3-фазное с использованием 3-х полюсов. Выше упоминалось, что такая схема применяется при установке электродвигателей.
Этот тип подключения дает полный контроль утечек тока на корпус. Как показано ниже, нейтральная клемма оказывается незадействованной. В схеме «треугольник» используются только фазные провода.
Принцип работы трехфазного УЗО ничем не отличается от однофазного.
Как правильно подключить УЗО на 3 фазы с 4-мя полюсами
Второй вариант подключения устройства применяется в жилых или нежилых помещениях с напряжением 380 В. Также может использоваться и для защиты некоторых электродвигателей. Неплохо в данном случае зарекомендовал себя Legrand DX3-E УЗО 4P 25A 30MA.
Отличие схемы подключения трехфазного УЗО от однофазного заключается в численности подключаемых и отходящих проводов.
Чтобы произвести монтаж и правильно подсоединить проводники к нужным клеммам особых знаний не требуется, но все же необходимы элементарные навыки в этой сфере (умение отличить фазу от нейтрали).
Важно
Нулевой подключается к специально предназначенной для него клемме, которая обычно располагается чуть выше рычага взведения.
Провода, выходящие из противоположных клемм, подсоединяются к распределительной системе. Каждая фаза в сочетании с нулевым проводом, может обеспечивать группу однофазных потребителей (220 В).
В такой сети нужно предусмотреть монтаж соответствующих УЗО. В этом случае будет логичен вопрос: как подключить 3 УЗО на 3 фазы. Ниже приведена схема, которая реализует данную задумку.
Обычно они устанавливаются в местах повышенной влажности или в комнатах с большим числом электроприборов.
Монтаж трехфазного УЗО проводится в щитке на дин-рейке, после счетчика. Один такой аппарат способен контролировать ток в трех однофазных сетях
Одно важное напоминание: эксплуатация устройства возможна только в системах TN-S
В такой схеме проводки предусматривается нулевой защитный и рабочий проводник. Как правило, отечественные электросети функционируют по системе TN-C, где нет PE.
Перед тем как купить УЗО, важно знать, что подключение четырехполюсного аппарата по такой схеме категорически запрещено. В этом случае ПУЭ разрешает использовать трехфазное устройство защиты, если предусмотрено заземление дома
Для этого, нужно обустроить контур «земли», который позволит перейти на систему TN-C-S. Надеемся, что наша статья помогла вам решить вопрос относительно того, как подключить трехфазное УЗО.
Какое выбрать противопожарное УЗО?
Селективное УЗО 63А, 300мА обычно устанавливается на входе как противопожарное.
Многие используют обычные модели общего типа, установив в доме приборы защиты на 30 мА. Здесь функция «частичной» селективности выполняется благодаря большой разности токов срабатывания. При этом экономятся средства на разнице цен. Кроме того, обычное УЗО обеспечивает безопасность лучше из-за более быстрого срабатывания при отлавливании токов утечки. Разница в поведении приборов заключается в том, что селективный прибор не отключится первым при дифференциальном токе, равным или большим 300 мА. Подобная ситуация уже является экстраординарной и вопрос не стоит о том, стоит ли идти до щита управления, который может находиться на уличном столбе. При таком большом токе наверняка сработает еще обычное УЗО, если произошла авария на линии. Здесь и так будет ясно, где искать неисправность.
Таким образом, противопожарное УЗО можно устанавливать как селективное, так и обычное.
Типы УЗО
Современные УЗО делятся на два типа: АС и А. Тип AC реагирует на утечку переменных (синусоидальных) токов. Однако в электрических цепях возможна утечка не только переменного, но и постоянного (пульсирующего) тока. УЗО типа А предназначено именно для таких случаев. Поскольку схема измерения разности токов в УЗО типа A более сложная, эти приборы в 1,1-1,5 раза дороже. Подобные устройства должны применяться в ряде случаев (например, в инструкции по эксплуатации стиральных машин, посудомоечных машин и других мощных бытовых электроприборов можно встретить требование установить именно этот тип УЗО).
Критерии выбора трехфазного УЗО
Принцип работы всех УЗО в трехфазной сети одинаковый, но данные устройства отличаются конструкцией и эксплуатационными характеристиками. Поэтому при покупке конкретной модели необходимо учитывать много нюансов.
Чувствительность
Главный эксплуатационный параметр УЗО 3 фазы, отображающий период времени, через который сработает защита. Оптимально, когда чувствительность устройства составляет 0,025 с. За это время электрический ток не успеет вызвать остановку сердца у человека.
УЗО может работать с дополнительным источником питания или без него. В первом случае он непосредственно принимает участие в процессе размыкания электрической цепи. Наличие данного механизма повышает стоимость прибора, но и увеличивает его чувствительность.
При отсутствии дополнительного источника питания УЗО срабатывает, реагируя на дифференциал магнитного поля.
Дифференциал тока
Маркировка УЗО
УЗО, предназначенные на 3 фазы, способны регулировать значение дифференциального тока, при котором оно срабатывает. При отсутствии данной функции приборы стандартно реагируют на 5 мА. Такой показатель тока явно указывает на присутствие аварийной ситуации и на потребность в отключении подачи электричества.
Количество клемм
Для трехфазной сети обязательно покупать 4-полюсные УЗО. Они оснащаются 8 клеммами для подсоединения входных и выходных кабелей. Три пары предназначены для подключения рабочей фазы, одна – нуля.
Количество ампер
Чтобы устройство защитного отключения функционировало при любом токе, необходимо выбирать модель, где число ампер существенно выше, чем у автомата.
Пошаговая инструкция внедрения защиты
Для полной информации относительно подключения устройств, обеспечивающих защитную отсечку, рассмотрим пошагово процесс создания коммуникационной схемы с внедрением прибора защиты:
- Подвести к электрощиту силовой кабель от централизованного интерфейса ввода энергетики в дом.
- Внутри щита смонтировать автоматический выключатель (этот прибор предварительно рассчитывают на отсечку по общей нагрузке сети).
- Смонтировать электрический счётчик в удобном месте и соединить выход автомата с входными клеммами счётчика.
- Установить внутри щита УЗО и соединить вход прибора (верхние клеммы) с выходными клеммами электросчётчика.
- На выходную (фазную) клемму УЗО подключить фазный проводник домашней электропроводки.
- На выходной (нулевой) зажим УЗО подключить нулевой проводник домашней электропроводки.
- Подключить главный кабель на зажимах автоматического выключателя ввода.
Исполняя отмеченные операции, следует учитывать некоторые нюансы. К примеру, необходимо следовать правилу последовательного включения автоматического выключателя с прибором защитной отсечки.
Если же не предусматривается внедрение в сеть автомата, необходимо обязательно ставить вместо автомата плавкие предохранители.
Плавкие вставки, которые могут использоваться для предохранения электрических цепей по токам короткого замыкания. Плавкие элементы иногда могут применяться для защиты, заменяя функции автоматических выключателей
Как правило, значение номинального тока защитного модуля рекомендовано брать несколько большее, чем значение тока автоматического выключателя. В отдельных случаях этот параметр допускается выбирать равным параметрам автомата.
Выполняя работы по включению в состав питающей сети защитного устройства, рекомендуется провести проверку всех доступных цепей на предмет возможных дефектов. После установки прибора обязательно проверить эффективность отсечки. Для этой операции существует специальная тестовая клавиша на передней панели прибора.
Клавиши тестирования корректного срабатывания защиты. После установки и подключения УЗО следует воспользоваться этими элементами прибора для проверки защитной функции
При монтаже все работы по соединению должны выполняться внимательно.
Подвод сетевых линий следует производить в точном соответствии с обозначениями, присутствующими на корпусе устройства. То есть фаза подключается к «фаза» и, соответственно, ноль подключается к «ноль». От перемены мест «слагаемых» существует высокий риск выхода защитного аппарата из строя.
Варианты схем
Перед тем, как подключать УЗО без заземления, запомните важный совет! Схема обязательно должна включать в себя помимо устройств защитного отключения и обыкновенные автоматы.
Многие наивно полагают, что это одинаковые механизмы и служат для одной и той же цели. Главное, понять разницу в их работе. Автоматический выключатель – это защита для подающей сети напряжения. Он отключает повреждённый участок, если в нём возникли сверхтоки в результате короткого замыкания или перегруза. За счёт этого аварийная ситуация не распространяется на общую сеть, и она остаётся в исправном состоянии.
УЗО защищает только от токовых утечек, их величины очень малы в сравнении с токами КЗ. Поэтому если в сети возникает режим короткого замыкания или перегруза и при этом отсутствует автомат, УЗО не отреагирует. Нужно всегда устанавливать его в схему в паре с автоматическим выключателем.
Подключение УЗО без заземления может быть выполнено двумя способами.
Подключение на вход
При такой схеме устанавливается одно УЗО для обеспечения защиты одновременно всей квартирной проводки.
Из сети по вводному кабелю в распределительный щиток поступает напряжение и приходит на двухполюсный автомат. Затем в схеме устанавливается устройство защитного отключения. Далее монтируются автоматы отходящих присоединений. Все эти отходящие потребители одновременно защищаются одним УЗО, установленным на входе.
Плюс этой схемы в том, что используется только одно устройство защитного отключения, соответственно не требуются значительные материальные затраты. К тому же в распределительном щитке можно всё компактно разместить и он не будет больших размеров.
Но имеется и существенный недостаток. Представьте себе, что какой-то бытовой прибор в данный момент подключен к розетке и в нём происходит замыкание фазы на металлический корпус. УЗО на появившуюся токовую утечку реагирует и отключается. Прекращается подача напряжения на всю квартиру. Если в этот момент к розетке был подключен только один электроприбор, искать повреждение несложно. А если одновременно работало много бытовой техники? Мало того, что сразу с прекращением подачи напряжения перестал работать холодильник, завис кондиционер, остановилась программа в стиральной машине или хлебопечи, остались несохранённые документы на компьютере. Так ещё нужно будет отыскать, на какой именно технике замкнуло фазу, а это уже доставляет определённые трудности.
Поэтому прежде чем выбирать данную схему подсоединения УЗО, подумайте об удобстве её дальнейшей эксплуатации.
Подключение на входе и на отходящих ветвях
Такой вариант схемы предусматривает подсоединение нескольких УЗО. Одно, как и было рассмотрено выше, монтируется после вводного автомата на входе. Остальные ставят за автоматическими выключателями отходящих присоединений. Сколько их будет, зависит от того, как вы сгруппируете свою домашнюю электрическую сеть. Возможно, по одному автомату и УЗО у вас будет стоять на каждую отдельную комнату. Есть вариант разделения розеточных и осветительных групп потребителей. В некоторых схемах выполняется отдельная защита бойлера, стиральной или посудомоечной машины, кондиционера или электропечи.
Как работает подобная схема? Например, на одной из отходящих линий произошла токовая утечка. Сработает УЗО, защищающее именно эту линию. Напряжение во всей квартире не исчезает, вся остальная техника остаётся в рабочем состоянии. В этом заключается несомненное преимущество данного варианта схемы. Её недостаток в том, что распределительный щиток получится внушительных размеров, не совсем удобно в нём располагать большое количество УЗО и автоматов. Да и недёшево обойдётся это в материальном плане.
Возникает вопрос, зачем в схеме ещё одно УЗО на входе? Бывают ситуации, когда по той или иной причине отходящее устройство не среагировало на токовую утечку. В этом случае входное УЗО будет подстраховкой, через определённый промежуток времени отключится оно. В принципе, его можно опустить и выполнить схему без вводного устройства. Но если финансовые возможности позволяют, лучше подстрахуйтесь, всё-таки речь идёт о безопасности людей.
Наглядно общий принцип подключения УЗО на следующем видео:
Что такое селективность УЗО
Основная цель селективности защитного устройства представлена его избирательностью, поэтому таким типом автоматики выбираются исключительно поврежденные участки, которые отсекаются от рабочей электрической сети.
В этом случае исключается нежелательное обесточивание любых других, работоспособных потребителей.
Устройства селективного защитного отключения в обязательном порядке применяются при электрификации современных жилых зданий и офисных помещений, складских площадей и производственных сооружений, квартир и частных домовладений.
Таким образом, селективность является свойством автоматической защиты электрической сети – срабатывать строго поочередно.
