УЗО – устройство защитного отключения. Защитная функция УЗО – это отключение напряжения при появлении токов утечки. Токи утечки в свою очередь появляются при плохой изоляции проводов или при случайном прикосновении человека к фазному проводу. Следует отметить, что УЗО не защищает линию от токов короткого замыкания и перегрузок, поэтому вместе с УЗО в цепи необходимо использовать автоматические выключатели.
Виды УЗО и технические характеристики
Устройства защитного отключения бывают однофазными и трёхфазными. Однофазные УЗО имеют два полюса (фаза и ноль) , а у трёхфазных УЗО четыре полюса (три фазы и ноль). Чаще всего используются однофазные УЗО, особенно в быту.
УЗО обладает некоторыми техническими характеристиками. Основные характеристики – это номинальный ток, номинальное напряжение, номинальный ток утечки. Номинальный ток – максимальная величина проходящего тока через устройство, при котором УЗО будет сохранять свою работоспособность. Номинальное напряжение – величина напряжения, при котором УЗО работает. Например, 220В для однофазного и 380В для трёхфазного. Номинальный ток утечки – ток, при появлении которого УЗО должно срабатывать.
Для того чтобы правильно подключить устройство защитного отключения, необходимо знать некоторые типовые схемы. Существует несколько стандартных решений.
Схема с одним общим УЗО
Данная схема выглядит следующим образом: электрический счётчик – УЗО (общее для всех групп) – автоматические выключатели на каждую группу потребителей. Такая схема с однофазным УЗО обычно используется, если сеть потребителей не очень разветвлённая, да и самих потребителей небольшое количество. В противном случае будут происходить частые ложные срабатывания, т.к. в любой электрической цепи всегда присутствует определённая токовая утечка.
По такой схеме провода с выхода счётчика подключаются на верхние контакты (условный вход) общего УЗО. Фаза подключается на левый контакт, ноль – на правый контакт. Далее выходящий из УЗО фазный провод расходится и подключается на автоматические выключатели всех групп, а нулевой провод подключается к общей нулевой шине, от которой расходятся нули на все электрические потребители.
Главное преимущество такой схемы – простота и небольшие затраты, т.к. используется всего одно УЗО. Кроме того, при выборе силового щитка подойдёт вариант небольшого размера. Основные недостатки – это определённая вероятность ложных срабатываний при большом количестве потребителей, а также тот факт, что при появлении тока утечки только в одной группе, питание отключается полностью на все потребители.
Схема с несколькими УЗО на отдельные группы потребителей
Схема с несколькими УЗО отличается от предыдущей тем, что для каждой категории (группы) используется отдельное УЗО. Т.е. подключение выполняется следующим образом. Выходящие со счётчика фаза и ноль расходятся и подключаются на верхние контакты каждого устройства защитного отключения. Далее фазный провод, выходящий из каждого УЗО, подключается к каждому автоматическому выключателю, но только той группы, которую будет это УЗО запитывать. Нули со всех УЗО подключаются на отдельные нулевые шины, относящиеся каждая к своему УЗО. Следует запомнить, что ни в коем случае не стоит нули разных групп от разных устройств защитного отключения соединять между собой.
В схеме с несколькими УЗО значительно снижается вероятность ложных срабатываний. Но при появлении тока утечки обесточиваются не все потребители, а только отдельная группа или часть групп, запитанных от одного УЗО. Чтобы реализовать такую схему, необходимо использовать несколько защитных устройств, а это несёт в себе дополнительные материальные затраты.
Схема с общим противопожарным УЗО
Данная схема отличается от предыдущей тем, что в цепи между счётчиком и УЗО для каждой группы подключается «противопожарное» УЗО. Такое УЗО отличается от обычного большим током утечки. Схема выглядит так: счётчик электроэнергии – общее (вводное) противопожарное УЗО – УЗО первой группы (или нескольких групп), УЗО второй группы, УЗО третьей группы и т.д. – автоматические выключатели от УЗО №1, автоматические выключатели от УЗО №2, автоматические выключатели от УЗО №3 и т.д.
Для того, чтобы при появлении токов утечки не срабатывали одновременно групповое защитное устройство и противопожарное, последнее выбирается селективного типа, т.е. с временем отключения несколько большим, чем время отключения группового УЗО.
В зависимости от разветвлённости электрической сети, нередко используются комбинированные варианты схем подключения устройств защитного подключения.
Трёхфазное УЗО в однофазной сети
Использование трёхфазного УЗО в однофазной сети – не совсем рациональный вариант для сети 220В. Однако он обычно используется на перспективу. При первоначальном подключении фазный провод необходимо подключить на тот фазный полюс УЗО, при котором сработает кнопка тест.
Ошибки подключения
Следует отметить, что правильное подключение устройства защитного отключения подразумевает и знание типичных ошибок при подключении:
- при двух и более использующихся в схеме УЗО нельзя менять местами их нули на выходе;
- нельзя подключать к УЗО нагрузку, нулевой проводник которой соединён с защитным проводником PE, возможны ложные срабатывания;
- нельзя параллельно подключать нули от разных УЗО;
- нельзя подключать ноль нагрузки к нулевому проводнику до УЗО;
- нельзя подключать фазу нагрузки от одного УЗО, а ноль нагрузки от другого;
- нельзя подключать фазный провод на верхнем контакте УЗО, а нулевой провод на нижнем контакте УЗО.
Знание и понимание правильности подключения УЗО – залог нормальной работы всей электрической цепи в целом.
aquagroup.ru
Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».
В сегодняшней статье я расскажу Вам про различные варианты схем подключения УЗО (устройство защитного отключения) в однофазной сети, а также про выбор его номинального тока и дифференциального тока (тока утечки) в зависимости от схемы подключения.
Для более наглядного понимания материала, необходимо рассмотреть конкретные варианты, начиная с самых простых и стандартных схем и, заканчивая, частными случаями.
1. Вводное УЗО
Предположим, что у нас в квартире установлен вводной автоматический выключатель с номинальным током 40 (А) и мы хотим защитить всех потребителей квартиры одним общим УЗО. Оно же будет считаться и называться вводным УЗО.
И это правильно! Закрывать глаза на электробезопасность в своем доме, а также на требования ПУЭ (п.7.1.71), я считаю не правильным и даже опасным.
Кстати, прошу обратить внимание на электрический щит. Это очередная новинка от компании IEK — металлический распределительный щит ЩРн серии PRO. Про преимущества и выявленные недостатки данного щита я расскажу Вам в самое ближайшее время. Если не хотите пропустить новые выпуски статей, то подписывайтесь на рассылку сайта.
Поскольку разговор зашел о щитах, то напомню Вам, что не так давно я уже делал подробный обзор пластикового щита серии PRIME от IEK, который меня достаточно впечатлил.
Перейдем непосредственно к теме статьи.
Схема представленного выше щита достаточно простая. Питающая фаза приходит на клемму (1) счетчика электрической энергии, а ноль — на клемму (3). С клеммы (2) фаза уходит на верхнюю клемму вводного автомата, а с нижней клеммы — на верхнюю клемму среднего отходящего автомата, соединенного с соседними автоматами с помощью соединительной гребенки. С клеммы (4) счетчика электрической энергии ноль уходит на общую нулевую шину (N).
Вводное УЗО необходимо подключить сразу же после вводного автомата, а уже после него подключить групповые автоматы на отходящие линии (розетки, освещение, теплый пол и прочее электрооборудование). Выглядеть это будет следующим образом.
Питающая фаза приходит на клемму (1) счетчика электрической энергии, а ноль — на клемму (3). С клеммы (2) фаза уходит на верхнюю клемму вводного автоматического выключателя, а с нижней клеммы — на верхнюю клемму (1) вводного УЗО. С нижней клеммы (2) УЗО фаза уходит на верхнюю клемму среднего отходящего автомата, соединенного с соседними автоматами с помощью гребенчатой шины. С клеммы (4) счетчика электрической энергии ноль уходит на верхнюю клемму (N) УЗО, а с нижней клеммы (N) УЗО — на общую нулевую шину (N).
Внимание! Рекомендую ознакомиться со статьей про распространенные ошибки, возникающие при подключении УЗО и дифавтоматов.
Как выбрать номинальный ток УЗО?!
Номинальный ток вводного УЗО должен быть на одну ступень выше, чем номинальный ток вводного автоматического выключателя, т.е. нам необходимо установить УЗО с номинальным током не менее 50 (А) и током утечки 30 (мА). Таким образом, вводное УЗО у нас будет защищено от перегруза (сверхтока), как и требует от нас ПУЭ (п.7.1.75 и п.7.1.76).
Стандартный существующий ряд номинальных токов УЗО: 16, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 (А).
Номинальный ток УЗО отображается на лицевой стороне его корпуса.
Зачем нам необходимо защищать УЗО от перегруза? И откуда может возникнуть этот самый перегруз?
Да все, элементарно! В щите установлен вводной автоматический выключатель с номинальным током 40 (А), что соответствует выделенной мощности 8,8 (кВт). В любое время Вы можете включить в сеть приборы с суммарной мощностью, превышающую 8,8 (кВт). Возьмем для примера, что потребляемая мощность у Вас составила около 10 (кВт), что равносильно току 45,4 (А).
При таком токе, согласно время-токовой характеристики (ВТХ) срабатывания теплового расцепителя, наш вводной автомат не отключится в течение целого часа.
Получается, что все это время через УЗО будет проходить ток величиной 45,4 (А), превышающий его номинальный ток, что может привести к нагреву его токоведущих частей, оплавлению корпуса и в конечном счете выходу его из строя.
Чтобы избежать подобной ситуации, я Вам всегда советую устанавливать УЗО с номинальным током на одну ступень больше, чем номинальный ток автомата. Но как показывает практика, токоведущие части УЗО выполнены с некоторым запасом по перегрузочной способности, но тем не менее я бы не рисковал и соблюдал данное требование!
Почему УЗО должно быть с током утечки именно на 30 (мА)?
Сначала приведу стандартный существующий ряд номинальных дифференциальных токов (токов утечки) УЗО: 10 (мА), 30 (мА), 100 (мА), 300 (мА) и 500 (мА).
Иногда эти значения могут отображаться не в миллиамперах, а в амперах, тогда стандартный ряд будет выглядеть следующим образом: 0,01 (А), 0,03 (А), 0,1 (А), 0,3 (А) и 0,5 (А).
Номинальный дифференциальный ток (ток утечки) УЗО отображается также на лицевой стороне его корпуса.
Итак, если у Вас вводной автоматический выключатель имеет номинальный ток до 40 (А) включительно, то вводное УЗО можно устанавливать с током утечки 30 (мА). Если же номинал вводного автомата больше 50 (А), то скорее всего УЗО придется устанавливать с током утечки 100 (мА).
Дело в том, что все зависит от общей фоновой (естественной) утечки в линиях электропроводки. Поэтому считается что, чем больше ток нагрузки, тем больше фоновая утечка, поэтому, чтобы избежать ложных срабатываний УЗО, приходится завышать его ток утечки с 30 (мА) до 100 (мА).
Согласно ПУЭ (п.7.1.83), существует норма по суммарной фоновой утечке в нормальном режиме, которая должна быть не больше 1/3 номинального тока утечки УЗО. Вот например, ток утечки УЗО составляет 30 (мА), а значит фоновая утечка в этой линии должна быть не больше 10 (мА).
Фоновую утечку можно измерить, правда для этого необходимы специальные приборы. Вот например, в нашей электротехнической лаборатории имеется прибор MRP-200 , правда основным его назначением все же является измерение отключающего дифференциального тока УЗО и измерение времени его срабатывания.
Также фоновую утечку можно приблизительно рассчитать. Условно принято, что ток утечки величиной 0,4 (мА) приходится на 1 (А) нагрузки или же ток утечки 10 (мкА) приходится на 1 метр длины фазного проводника.
Чтобы Вам не вникать в подробности определения фонового тока, я специально для Вас составил таблицу с рекомендуемыми уставками дифференциального тока (тока утечки) в зависимости от тока нагрузки.
Как видно по таблице, при номинальном токе нагрузки 40 (А) рекомендуется устанавливать УЗО с током утечки 30 (мА). В скобках указано значение 100 (мА), но это больше относится при эксплуатации старых электропроводок.
Если у Вас электропроводка не старая (не высохшая и не ветхая) и выполнена качественными кабелями и проводами, то даже при относительно больших токах нагрузки фоновая утечка будет незначительной (минимальной). Поэтому при номинальном токе вводного автомата даже 50 (А) и 63 (А) можно смело устанавливать вводное УЗО с током утечки 30 (мА).
Кстати, согласно ПУЭ (п.7.1.79, п.7.1.83 и п.7.1.85), требуется устанавливать на отходящие линии УЗО с током утечки 30 (мА). Если же защита всей электропроводки выполняется одним вводным УЗО, то ток утечки у него должен быть не более 30 (мА), естественно, что при выполнении условий по суммарной фоновой утечке.
Да, забыл уточнить, что я рассматриваю установку и подключение УЗО с целью защиты человека от поражения электрическим током и защиты линий от появления утечек в следствии старения и ухудшения изоляции, и прочих на нее воздействий.
2. УЗО на одну отходящую линию
Рассмотрим вариант, когда нам нужно с помощью УЗО защитить не все линии, а только одну отходящую (групповую). Для этого нам необходимо в этой линии установить УЗО. Предположим, что это будет линия освещения балкона или лоджии, защищенная автоматическим выключателем с номинальным током 10 (А).
Согласно вышеприведенным требованиям ПУЭ по защите УЗО от перегруза, нам необходимо после автомата 10 (А) установить УЗО с номинальным током 16 (А) или 25 (А) и током утечки 30 (мА). Ничего страшного не будет, если Вы здесь установите УЗО с номинальным током 40 (А) или 50 (А), как в моем примере.
В этой схеме питающая фаза приходит на клемму (1) счетчика электрической энергии, а ноль — на клемму (3). С клеммы (2) фаза уходит на верхнюю клемму вводного автомата, а с нижней клеммы — на верхнюю клемму среднего отходящего автомата, соединенного с соседними автоматами с помощью соединительной гребенки. Затем с нижней клеммы автоматического выключателя отходящей линии, защищенной с помощью УЗО (в моем примере это линия освещения лоджии), фаза уходит на верхнюю клемму (1) УЗО.
С клеммы (4) счетчика электрической энергии ноль уходит на общую нулевую шину (N). С общей нулевой шины (N) ноль уходит на верхнюю клемму (N) УЗО. К нижним клеммам (2) и (N) УЗО будет подключаться кабель отходящей линии освещения лоджии. Остальные линии, не защищенные УЗО, будут подключаться к соответствующим автоматам и общей нулевой шине (N).
Если же подобным образом защищать каждую отходящую линию с помощью УЗО, то при их большом количестве выйдет достаточно дорогим удовольствием в финансовом плане, поэтому существует еще один вариант, который рассмотрим ниже.
3. Групповое УЗО на несколько отходящих линий
Рассмотрим экономный вариант при защите с помощью одного УЗО нескольких отходящих линий.
Схема остается той же: вводной автомат и 5 отходящих автоматов. Мне необходимо защитить несколько отходящих линий с помощью одного УЗО. Для примера, разделю отходящие линии на 2 группы: два автомата в одной группе и три автомата в другой.
Отходящие линии первой группы у нас не будут защищены УЗО, а вот отходящие линии второй группы будут защищены с помощью одного общего (группового) УЗО.
В этой схеме питающая фаза приходит на клемму (1) счетчика электрической энергии, а ноль — на клемму (3). С клеммы (2) фаза уходит на верхнюю клемму вводного автомата. С нижней клеммы вводного автомата уходит два проводника. Один — на верхнюю клемму одного из автоматов 1-ой группы, соединенных между собой гребенкой. Второй проводник уходит на верхнюю клемму (1) общего (группового) УЗО, которое защищает 2-ую группу автоматов. С нижней клеммы (2) УЗО фаза уходит на верхнюю клемму среднего отходящего автомата 2-ой группы, соединенных между собой также с помощью гребенки.
С клеммы (4) счетчика электрической энергии ноль уходит на общую нулевую шину (N). С общей нулевой шины (N) ноль уходит на верхнюю клемму (N) УЗО.
Фазные проводники отходящих кабелей 1-ой группы будут подключаться непосредственно к автоматам 1-ой группы, а нули — к общей нулевой шине (N).
Фазные проводники отходящих кабелей 2-ой группы будут подключаться непосредственно к автоматам 2-ой группы, а нули — к нижней клемме (N) УЗО. Больше двух проводников подключать к одному зажиму запрещено, поэтому в таких случаях в щите устанавливают вторую нулевую шину (N1), которая соединяется с нижней клеммой (N) УЗО, а затем к этой самой шине (N1) и подключаются нули отходящих кабелей 2-ой группы.
Как выбрать номинальный ток УЗО в таком случае?!
Многие электрики начинают рассчитывать суммарный номинальный ток отходящих автоматов. Предположим, что отходящие автоматы имеют следующие номинальные токи: 6+10+10+16 = 42 (А). Таким образом, необходимо установить УЗО с номинальным током более 42 (А) и дополнительно учесть небольшой запас в случае перегруза. Для этого вполне подойдет УЗО с номинальным током 50 (А).
А если суммарный номинальный ток отходящих линий будет еще больше?! Например, 10+10+10+16+16+16+25+16=119 (А). Что делать в этом случае?! Устанавливать УЗО на 140-150 (А), которых даже нет в природе?!
На самом деле, не нужно заморачиваться и рассчитывать суммы номинальных токов отходящих автоматов, т.к. их может быть от нескольких штук до нескольких десятков. Все гораздо проще! Номинальный ток УЗО выбирается не по сумме номинальных токов автоматов на отходящих линиях, а на одну ступень больше, чем номинал вводного автомата. Все получается логично и правильно. Ведь в любом случае ток через УЗО не будет превышать ток, проходящий через вводной автомат и групповое УЗО будет защищено от перегруза.
Для нашего примера суммарный номинальный ток оставляет: 16+25+32 = 73 (А), что нам как бы предполагает установить здесь УЗО с номинальным током 80 (А) или вовсе 100 (А). Но это не совсем правильно, т.к. нам достаточно установить УЗО с номинальным током 50 (А), который будет на одну ступень выше, чем номинальный ток 40 (А) вводного автоматического выключателя.
В настоящее время это наиболее распространенный способ подключения УЗО, т.к. он более экономный, но в то же время в полном объеме соответствует требованиям ПУЭ и электробезопасности.
В данное время я как раз таки занимаюсь сборкой квартирного щита, в котором имеется 30 отходящих линий (с учетом резерва). По аналогии с описанным выше способом, каждые 10 отходящих линий будут защищены отдельным УЗО.
Вводной автомат в этом примере имеет номинал 32 (А), поэтому все УЗО имеют номинальный ток 40 (А), 30 (мА) независимо от суммы номинальных токов автоматов на защищаемых отходящих линиях.
О сборке этого щита я еще напишу отдельную подробную статью, так что кому интересно, то подписывайтесь на рассылку сайта.
Я рассказал Вам про самые основные схемы подключения УЗО в однофазной сети, а также про выбор УЗО по номинальному току и току утечки для каждого конкретного случая. На частных случаях подключения УЗО, а также на каких-то не стандартных решениях я останавливаться не стал, если вдруг возникнут вопросы, то смело задавайте их в комментариях под статьей.
Видео по материалам статьи:
Про принцип подключения УЗО в трехфазной сети почитайте в следующих моих статьях:
- Схема подключения четырехполюсного УЗО в трехфазной сети с использованием нейтрали
- Схема подключения четырехполюсного УЗО в трехфазной сети без использования нейтрали
- Схема подключения четырехполюсного УЗО в однофазной сети
Если Вы не хотите заморачиваться вопросами куда и каким номиналом установить УЗО (устройство защитного отключения), то Вы всегда можете вместо пары «автомат+УЗО» применить дифференциальные автоматы с соответствующими параметрами. Читайте статью про преимущества и недостатки применения в схемах дифавтоматов. Надеюсь, что она прояснит Вам некоторые моменты.
P.S. На этом, пожалуй, все. Всем спасибо за внимание.
zametkielectrika.ru
Необходимость в подключении УЗО и автоматов, схема
Для нормальной работы всех электроприборов требуется подключение УЗО и автомата. Наличие защитных устройств позволяет спокойно пользоваться стиральной машиной, посудомоечной машиной.
Способствует нормальному пользованию бытовой техникой правильное подключение УЗО и автоматов. Значение имеет также выбор УЗО и автоматов. Разобраться в том, как подключить УЗО и автоматы самостоятельно помогают схемы.
Монтаж УЗО и автоматов схемы их монтажа позволяют действовать в правильном направлении. Без защитных устройств вся техника в квартире попадет зону риска. Ничто не защитит сеть от перенапряжения, короткого замыкания, последствий замыканий. УЗО и автоматы для них ставятся в электрощитке.
Соответственно рассматривается схема подключения автоматов и УЗО в щитке. Примерная схема выглядит следующим образом. Зелено-желтой линией на всех схемах обозначается фаза заземления (PE).
Пунктирной зеленой линией на схеме обозначен кабель с заземлением, необходимый для подключения сложных бытовых приборов. Представленная схема подключения УЗО и автоматов в квартире неоднозначная.
Подключение УЗО и автомата схема может выглядеть и по-другому. Мы видим готовую схему и нас волнуют вопросы показанного на ней подключения. Среди них такой вопрос: «Как происходит установка УЗО до или после автомата?»
Ниже вы найдете ответ на вопрос: «Как стоит ставить УЗО до или после автомата?» Зная ответ на вопрос: «УЗО перед автоматом или после?», уже понимаешь, как поставить УЗОперед автоматом или после. Вариантов подключения защитных устройств и автоматов существует много.
Схема установки УЗО и автоматов для конкретного проекта электромонтажа составляется после ответа на вопрос: «А сколько автоматов можно подключить к одному УЗО?».
Оговоримся сразу – обычно рассчитано использовать одно УЗО на несколько автоматов. А к одному УЗО нужно автоматы подключать так, чтобы сумма токов всех автоматов равнялась сумме тока УЗО.
Как правильно подключить УЗО и автомат
Выделим некоторую последовательность действий, дающую нам представление о том, как происходит подключение УЗО и автомата схема и как осуществляется установка УЗО до или после автомата. Ответим также на вопрос, УЗО ставится до автомата или после?
- Все правила электрики настоятельно рекомендуют подключать УЗО перед автоматом. УЗО до или после автомата? Однозначно перед автоматом. Иначе нормально работать устройство не сможет.
- Однофазное подключение. Кабель питания к УЗО всегда подводится сверху. Подвод кабеля иллюстрирует рисунок.
На рисунке показано самое простейшее подключение УЗО.
- Подключая УЗО без заземления, нужно пользоваться схемой, представленной ниже.
- Самым распространенным является вариант подключения УЗО в двухфазную сеть. Схема следующая.
- Рассматривается также всегда вариант подключения УЗО в трехфазную электрическую сеть. Здесь присутствует заземление, но отсутствует нейтральная фаза. Используется проводка без обмотки (фазный кабель). После подключения будет заметна пустая нулевая клемма.
- Существует еще и вариант подключения четырехполюсного УЗО. При подключении просматривается аналогия с подключением в однофазную сеть. Меняется только число полюсов и магистралей.
Что нужно помнить, подключая УЗО и автоматы?
Соответствующие пункты можно выделить списком.
- Подключаются защитные приборы исключительно при полностью отключенном щитке. Это в особенности касается многоквартирных домов.
- Помните, что УЗО монтируются перед автоматами. С контактами работают по правилам электрики.
- Питающую жилу запрещается подводить снизу корпуса УЗО. Проигнорировать это – увидеть вскоре сломавшееся УЗО.
- Местные УЗО никогда нельзя ставить на большую сеть, например, в многоквартирных домах. Игнорирование этого требования приводит к утечкам тока, становящимся причиной замыкания по всему периметру многоквартирного дома.
- Необходимо использовать аппараты только проверенных надежных фирм. Например такие УЗО вы найдете в магазине АВС-электро: https://avselectro.ru/catalog/4248-ustrojstva-zashitnogo-otklyuchen — только проверенные производители и индивидуальный подход.
Небольшое заключение
После подключения необходима обязательная проверка работы устройства. На ложные ситуации и всякие случайности УЗО не должно реагировать.
Тестирование осуществляется за счет включения автомата и создания определенной нагрузки на него. Нагрузка достигается путем включения в розетку электроприбора. Если при подключении в сеть электроприбора, нет никаких изменений, то все сделано верно. Пользуйтесь! Работа выполнена хорошо!
Далее на видео вы можете ознакомиться с советами по поводу правильного подключения УЗО.
Источник №1: https://avselectro.ru/catalog/4248-ustrojstva-zashitnogo-otklyuchen
Твитнуть
glavspec.ru
Принцип действия
В основе принципа действия УЗО лежит использование измерительного трансформатора, который имеет две индуктивно связанные обмотки. Одна из них подключена последовательно к нулевому, а другая – к фазному проводу. В нормальных условиях работы электрической сети магнитные потоки, вызванные этими токами, взаимно компенсируются, поскольку значения их равны между собой.
В случае возникновения тока утечки, магнитный поток, создаваемый током фазного провода, превышает значение магнитного потока в нулевом проводе. В результате подается команда на срабатывание реле, которое размыкает электрическую цепь.
При проектировании и монтаже автоматической защиты следует учитывать особенности электрической сети объекта. Если необходимо выполнить подключение УЗО в квартире, то, как правило, оно устанавливается на входном щитке недалеко от счетчика электрической энергии.
Для того чтобы правильно выполнить подключение УЗО, необходимо разобраться с особенностями конструкции и принципа работы этих устройств.
Существует две разновидности УЗО по принципу действия:
- электромеханические;
- электронные.
Для работы первых из них нет необходимости подавать напряжение на цепи управления этим устройством, другими словами, качество функционирования таких устройств не зависит от наличия напряжения в сети. Это значительно повышает их надежность по отношению к электронным моделям. Примером электронного УЗО может служить устройство ABB УЗО F202 AC-80/0.03, а электромеханического — ABB FH202 АС-40/0.03.
Кроме того, в зависимости от количества фаз сети, в которую должно быть установлено это устройство, оно может быть выполнено в двухполюсном (например, ABB FH202 2P) или четырехполюсном (ABB FH204 4P) варианте. Наиболее распространенная схема подключения УЗО на сегодняшний день – это монтаж двухполюсного устройства в однофазную сеть. В свою очередь, четырехполюсное УЗО может быть использовано в трехфазной сети с изолированной или глухозаземленной нейтралью, а также в однофазной сети.
Общая схема подключения УЗО
Чтобы ответить на вопрос как правильно подключить УЗО, следует внимательно ознакомиться с наиболее распространенными схемами подключения этих устройств.
Понимание общих правил монтажа защитной автоматики и критериев выбора ее параметров поможет грамотно подобрать и установить в электрическом щитке УЗО с необходимыми параметрами.
Для обеспечения надежной работы УЗО, оно должно быть присоединено к электрической сети после счетчика через автоматический выключатель. Такое требование объясняется тем, что в случае возникновения ударных токов коротких замыканий УЗО не обеспечивает своевременного срабатывания своих размыкающих контактов. Таким образом, результатом подобных аварийных ситуаций может быть не только выход из строя УЗО, но и разрушение элементов электрической сети или даже пожар. При выборе автоматического выключателя следует учитывать, что значение его номинального тока не может быть выше, чем номинальный ток УЗО.
Подключение УЗО может осуществляться по схеме, составленной таким образом, чтобы обеспечить его реакцию на ток утечки, протекающий в любом из элементов защищаемой электрической сети. Для этого такое устройство подключается сразу после счетчика и общего автоматического выключателя на входном щитке. Таким образом, достигается одновременная защита всех потребителей, получающих питание через этот автомат. Однако такой способ монтажа имеет существенный недостаток – не обеспечивается селективность работы автоматической защиты, то есть ее способность отключать только те элементы сети, в которых возникли аварийные ситуации.
Для того чтобы обеспечить требуемую селективность системы защиты, необходимо поставить несколько отдельных устройств, которые подключаются после автоматических выключателей, установленных для защиты определенных групп потребителей.
Таким образом, можно выделить два основных принципа построения схемы защиты с использованием УЗО.
- Одноуровневая схема. Подразумевает отключение всех потребителей от сети в случае возникновения тока утечки в любом из ее элементов. Такая схема применяется в небольших электрических сетях, имеющих ограниченное число потребителей малой мощности. Достоинством такого способа является возможность максимально просто рассчитать номиналы необходимых элементов, а также легкость монтажа в электрическом щитке и обслуживания этих устройств. Для ее реализации достаточно поставить всего одно УЗО в электрическом щитке после счетчика и общего автомата.
- Многоуровневая схема. Правильный выбор элементов такой схемы автоматической защиты является заметно более сложным, чем в предыдущем случае. Параметры УЗО для каждой группы потребителей определяются исходя из их совокупной мощности. При монтаже этих устройств важно обращать внимание на то, чтобы подключение нулевого провода было выполнено в рассечку проводника, идущего к защищаемой группе потребителей. Если взять для этих целей, например, общий ноль сразу после счетчика, то УЗО сработает при подаче напряжения в сеть. В остальном параметры защиты выбираются с учетом номинального тока автоматических выключателей, а также места их расположения в структуре древовидной схемы. УЗО с меньшим номинальным током нужно поставить после аналогичного устройства, имеющего большее значение этого параметра.
В принципе, подобрать необходимый номинал устройств защиты не так уж сложно. Соблюдение вышеуказанных правил поможет самостоятельно рассчитать необходимые параметры, а также правильно поставить все необходимые устройства защитной автоматики.
При подсоединении проводов к контактам, расположенным на корпусе УЗО, важно не перепутать местами фазную и нулевую клемму. На самом устройстве нанесены соответствующие обозначения. Что же касается монтажа проводов, то лучше лишний раз убедиться в отсутствии фазы на проводе, подсоединяемом к нулевому контакту УЗО. Ошибка в подключении может спровоцировать выход из строя устройства после подачи на него напряжения.
В большинстве многоквартирных домов электрическая проводка представлена всего двумя проводами: нулевым и фазным. Ее конструкция не предусматривает наличие заземляющего провода в щитке счетчика электрической энергии. Это создает многочисленные сложности с подключением современных бытовых приборов, которые в обязательном порядке должны быть заземлены.
Однако, исходя из основного принципа действия защиты, такая схема подключения УЗО не снижает его защитных качеств, поскольку в случае возникновения утечки все равно появляется разница в значении токов в нулевом и фазном проводе (кстати, электросчетчик «не замечает» тока утечки, чем активно пользуются недобросовестные потребители для несанкционированного подключения электроприборов). Другое дело, что если корпус электроустановки не имеет контакта с землей, то и не появляется контур, по которому мог бы протекать ток утечки. Возникает ситуация, при которой путь протекания этого тока создается только после прикосновения человека к корпусу такого прибора (если при этом тело человека само имеет контакт с землей).
Использование дифференциальных автоматов
Для того чтобы совместить в одном устройстве функции УЗО и автоматического выключателя, можно поставить вместо них дифференциальный автомат.
Принцип его работы такой же, как и у этих устройств, просто все их элементы совмещены в одном корпусе. Это комбинированное устройство может реагировать на ток короткого замыкания и на ток утечки. Несомненным достоинством такого оборудования является его компактность и простота установки в щитке электрического счетчика. Это делает вполне реальным выполнение работ по самостоятельному монтажу схемы защиты с применением дифавтоматов.
Однако, поскольку эти автоматы отличаются более сложной внутренней конструкцией, то выход из строя любого их элемента повлечет за собой дорогостоящую замену всего устройства. Поэтому желательно для защиты сети ставить автоматы, выпускаемые надежными производителями электрооборудования, например ABB или Schneider Electric.
Только после детального изучения характеристик защитных устройств и параметров потребителей электрической сети, а также четкого уяснения как правильно подключить УЗО, можно быть уверенным в том, что неподготовленному человеку удастся самостоятельно подобрать и поставить устройства автоматической защиты.
mr-build.ru