Подключение узо и дифавтоматов: принцип и схемы

Устройство и принцип работы УЗО

По какому принципу работает УЗО в двухпроводной сети, если заземление отсутствует? Когда появится изоляционный пробой на корпусе прибора, устройство защитного отключения не сработает, потому что корпус не заземлён и пути для прохождения токовой утечки нет. При этом корпус прибора будет под опасным для человеческой жизни потенциалом.
В момент прикосновения человека к корпусу прибора, токовая утечка будет уходить на землю через его тело. Когда величина этого тока сравняется с порогом срабатывания УЗО, произойдёт отключение, и из питающей сети напряжение не будет подаваться на повреждённый электроприбор.

Сколько по времени будет находиться человек под действием токовой утечки, зависит от уставки срабатывания УЗО.
Хоть оно и отключится быстро, этого времени может быть вполне достаточно, чтобы получить серьёзную электротравму.

А вот если бы корпус был подсоединён к защитному заземлению, УЗО отреагировало и отключилось бы сразу, как только произошёл изоляционный пробой.
Как видите, схема подключения УЗО без заземления реально применима, однако не даёт 100 % гарантии безопасности. Но так как в старых домах в основном выполнена двухпроводная электрическая сеть, а переделать её на трёхпроводную не так-то просто, единственным выходом защиты оборудования и человека является монтаж УЗО.
Устройство защитного отключения предназначено для защиты людей от поражения электрическим током, а также электропроводки от возгорания. В случае прикосновения человека к токоведущим частям прибор фиксирует утечку тока и мгновенно разрывает цепь питания.

С целью предотвращения возгорания подключают условно называемое противопожарное УЗО. Такой прибор отключает нагрузку при токах 100-500мА. В домашней электропроводке практикуется применение прибора с током отсечки 100мА. При повреждении изоляции проводов может возникнуть короткое замыкание, искрение и возгорание. Защита фиксирует недопустимую утечку тока и отключает питание, предотвращая возникновение описанной ситуации.

УЗО в домашнем распределительном боксе
Если «выбивает» УЗО, для поиска неисправности необходимо выключить все автоматические выключатели, следующие по схеме после прибора защитного отключения. После этого сначала включают прибор защиты, а затем и автоматы — последовательно, по одному. Защита вновь сработает при попытке включения автоматического выключателя на неисправной линии.
Внутренняя электрическая схема УЗО состоит из дифференциального трансформатора и реле. К одной обмотке трансформатора подключены провода фазы, к другой – нуля. В том случае, когда по проводникам линии и нуля протекает одинаковый ток, магнитные поля индуктивностей компенсируют друг друга.

Устройство защитного отключения изнутри
Принцип работы УЗО состоит в том, что при наличии утечки тока в электропроводке, его величина по проводникам фазы и нуля будет разной. В этом случае возникает разность потенциалов, которая включает внутреннее реле, контакты последнего разрывают цепь питания потребителей.
Следует отличать УЗО от дифференциального автомата. Принцип его работы состоит в том, что он выполняет функции УЗО и автоматического выключателя, то есть фиксирует не только токи утечки, но и предельный ток, протекающий через устройство.
На практике чаще применяют ограниченное число относительно дорогих устройств защитного отключения при заметно большем количестве автоматов. Для контроля функционирования устройства защитного отключения на его корпусе предусмотрена кнопка ТЕСТ. Если ее нажать возникает принудительная утечка тока, что вызывает срабатывание защиты. Следует проверять эффективность защиты при контроле и обслуживании распределительного щитка.
Существует два вида УЗО: двухполюсное, для работы в однофазной сети 220 В и четырехполюсное, для применения в трехфазной сети 380 В. В последнем случае контроль утечек производится по каждой из трех фаз. При наличии проблемы даже на одной из них произойдет отключение всех линий нагрузки.
Существует немалое количество практических вариантов подключения УЗО, к сожалению, не все из них верные. Продумывая схему электроснабжения дома или квартиры, необходимо решить:

• какое количество приборов защиты следует установить;
• в каком месте подключить защиту;
• как правильно провести электромонтаж.

Пример монтажа УЗО в электощите
Рассмотрим практические рекомендации, которые позволят принять правильное решение в Вашем случае. Проще всего установить отдельное устройство на каждый потребитель, но это достаточно дорого. Вероятно, так можно поступить в отношении газового котла, холодильника и компьютера. Во всяком случае, возможно подключение УЗО на три оговоренных потребителя.
Некоторые линии, например, сеть освещения, может быть защищена только противопожарным УЗО. Осветительные приборы не имеют металлических поверхностей, то есть опасность поражения людей электрическим током при касании маловероятна.

Наоборот, как мы уже отмечали, в ванной комнате складываются худшие условия для удара электричеством, так что для приборов в ванной разумно предусмотреть отдельное УЗО с током отсечки 10мА. В наиболее бюджетном варианте применяется одно общее устройство защитного отключения с параметром срабатывания 30мА.
Противопожарное или общее УЗО включается в схему сразу после счетчика электроэнергии. Устройство защитного отключения, установленное после входного автомата и электросчетчика, рассчитывается на номинальный рабочий ток на ступень выше значения у предшествующего автоматического выключателя. Например, если на входе имеется автоматический выключатель на 32А, модуль защиты выбирается на 40А.
Так делается для того, чтобы защитить от перегрузки контакты более дорогого устройства. Очевидно, это правило не работает при использовании нескольких УЗО. В этом случае его рабочий ток должен быть больше, чем номинал каждого из установленных после устройства защиты автоматов.
При монтаже модуля защиты сверху к нему подключаются проводники нуля и фазы, подводящие напряжение, а снизу подсоединяются одноименные провода нагрузки. Таковы правила монтажа большинства модульных устройств, о которых знает каждый электрик. Не следует вводить в заблуждение тех, кто будет работать с электрощитом.
Ошибки при подключении УЗО приводят к его отказу, срабатыванию без видимых причин, либо к тому, что оно не будет выполнять защиту людей и электропроводки. В общем виде могут быть допущены три вида ошибок:

• неправильно выбран рабочий ток и контролируемый ток утечки;
• неверное место подключения в схеме электроснабжения помещения;
• ошибки при выполнении электромонтажных работ.

Сначала разберем ошибки неправильного выбора параметров защиты. Если рабочий ток УЗО меньше или равен току срабатывания подключенного последовательно с ним автомата, его контакты могут не выдержать нагрузки и сгорят.

Ток утечки в сети, которую контролирует устройство защиты, должен составлять не более 40% данного параметра УЗО. В ином случае устройство защиты будет срабатывать без должной причины. Чем больше протяженность проводки, тем меньше ее общее сопротивление изоляции и больше токи утечки. Наоборот, при выборе устройства с завышенным током утечки не будет обеспечена защита человека от удара электричеством.
Касательно места подключения УЗО в схеме электроснабжения, его нельзя включать:

1. Перед счетчиком электроэнергии. В этом случае ее возможно воровать.
2. Параллельно счетчику электроэнергии. В такой ситуации счетчик будет занижать показания.
3. Без последовательно подсоединенного автомата. В таком варианте УЗО выйдет из строя при повышенной нагрузке или коротком замыкании.

При выполнении электромонтажа в щитке существует немало вариантов ошибок:

• подключение нулевых проводников к клеммам фазы, а фазных проводов — к нулевым зажимам;
• подсоединение проводов, подающих питание снизу, а нагрузку — сверху;
• подключение одного из проводов, подающих питание снизу, а второго — сверху;
• объединение нулевых проводников на выходе разных приборов защиты;
• объединение фазных проводов на выходе нескольких устройств защиты;
• подключение нулевого провода нагрузки до УЗО;
• соединение нулевого и защитного проводников в щитке;
• соединение нулевого и защитного проводников в розетке;
• подключение нулевого провода на корпус щита или нагрузки;
• подсоединение заземления розеток к водопроводу и системе отопления.

Щит в стадии монтажа: нагрузка к УЗО еще не подключена
В случае одного из вышеперечисленных нарушений УЗО будет «выбивать» либо сразу при подаче питания, или при подключении нагрузки. Если защита сработала, его нельзя включать вновь сразу. Сначала необходимо устранить неисправность, а затем поднимать рычаг включения.

Удобно иметь выключатель, подсоединенный параллельно прибору защиты. Он обеспечит режим БАЙПАС, то есть электроснабжение частного дома при ремонте устройства защитного отключения. В заключение отметим, что прибор любой марки, будь то Легранд, АВВ или IEK, вполне реально установить правильно своими руками, если руководствоваться приведенными практическими примерами и правилами.
Видеоролик демонстрирует, как это делается на практике.
Несмотря на построение схем разводки электрических линий, выполненное по утвержденным правилам, риск удара электрическим током остается всегда. Поэтому важно своевременно позаботиться о безопасности.
Устройство защитного отключения – так интерпретируется расклад аббревиатуры «УЗО» на технический язык.

С точки зрения исполнения конструкции, оно выглядит не самым сложным образом среди современной электротехнической аппаратуры. Тем не менее функции защиты выполняет в достаточной степени качественно и надежно.

Примерно таким выглядит функционал электротехнической системы, при помощи которой осуществляется эффективная защита пользователей электрическими сетями, а также защита различной бытовой аппаратуры
Следует отметить, что существуют разновидности УЗО, исходя из которых в каждом конкретном случае организуется определенная защитная схема:

• гарантирующая безопасность прикосновения;
• упреждающая технические повреждения;
• противодействующая пожарной опасности.

Выбор УЗО

Главный критерий, по которому выбирают УЗО– это его технические характеристики. Если напряжение дома 220в и цепь из двух фаз, то можно смело устанавливать двухполюсное УЗО.

Если цепь трёхфазная, то предохранитель нужно ставить четырёхполюсный — вполне вполне приемлемо в новых квартирах.
Прибор необходимо выбирать по характеризующим его токам:

• отсечка – обязан быть на четверть больше, чем максимальный ток энергопотребления;
• номинальный – максимальное количество ампер, которое данный прибор потянет(16-100А);
• дифференциальный ток – указывает размер утечек, которых достаточно, чтобы УЗО отключило сеть;

Дифференциальный ток может быть) переменным и постоянно пульсирующим(АС), переменным(А), с выдержкой отключения(S и G),переменным и постоянным(В),.

Есликоличество потерь составляют треть, это вызывает запуск работы УЗО.

Подключение УЗО без заземления

В рамках данной статьи рассматриваются примеры подключения УЗО в схеме электроснабжения с заземлением. При этом возможно применение защитного отключения в квартире при отсутствии заземляющего проводника, о чем рассказано в материале «Как можно подключить узо в однофазной сети без заземления: схемы подключения».
На вышеприведенной схеме электромонтажа представлен простейший вариант подключения однофазного УЗО, возможный в квартире с потребляемой мощностью до 8,8кВт. Рабочий ток устройства 50А выбран на ступень выше номинала для входного автомата 40А. Предусмотренное УЗО срабатывает при токе утечки 30мА, что обеспечивает защиту от поражения электричеством людей. При этом для электроприборов ванной предпочтительна величина 10мА, так что защита во влажном помещении снижена.

Провод фазы с выхода устройства защитного отключения подключен к входам всех автоматических выключателей. Нулевой проводник с его выхода соединен с шиной нуля. К шине заземления подключен защитный проводник с этажного щита. Трехжильный кабель от каждой группы потребителей (освещение, розетки и т. п.

• защитный желто-зеленый провод — к шине заземления;
• нулевой провод синего цвета — к шине нуля;
• провод фазы красного цвета (или любого другого) — к выходному контакту соответствующего автомата.

Схема подключения УЗО в квартире с энергопотреблением до 11 кВт
Данная схема подключения УЗО возможна в квартире с мощностью потребления до 11кВт. Для защиты проводки большой протяженности от возгорания предусмотрено противопожарное устройство с током утечки 100мА, и линия освещения подключается от него. В данном варианте нулевой провод кабеля, подающего питание на осветительные приборы, подключается к выходу вводного УЗО, а не к шине нуля.

Схема подключения УЗО и дифференциальных автоматов в доме
Приведенный вариант подключения двух однофазных УЗО и двух дифференциальных автоматов подходит для дома с потребляемой мощностью до 11кВт. Сеть ванной, как положено, контролирует устройство, рассчитанное на утечку 10мА. Шина защиты в данном случае соединена с индивидуальным контуром заземления. Для сети ванной и розеток предусмотрены дифференциальные автоматы, вместо пары УЗО плюс автомат.
Это уменьшило количество приборов на щите и позволило обойтись всего одной шиной нуля. Нулевые проводники ванной и розеток подключаются напрямую к выходам дифференциальных автоматов, а не к нулевой шине. Нулевой провод кабеля, подающего питание на осветительные приборы, подключается к выходу противопожарного УЗО, а не к шине зануления.

Схема подключение УЗО Легранд по французским стандартам
УЗО известной марки Legrand подключается по обычной схеме: сверху вход, снизу выход устройства. Чаще всего клеммы N находятся справа и помечаются на корпусе. Выше приведена схема электроснабжения, принятая во Франции.

В данном случае оба проводника, и нуля и фазы, проходят через двухполюсный автомат. Такой метод разводки обеспечивает безопасность в том случае, если нуль и фаза перепутаны на входе. Нулевая шина в таком варианте не требуется.

Схема подключения УЗО АВВ в паре с автоматами
УЗО марки ABB подключается по стандартным правилам. Приведенная выше схема демонстрирует применение однополюсных автоматов. Здесь каждое устройство защитного отключения имеет свою шину нуля и путать их нельзя.

Трехфазное четырехполюсное УЗО подключается с соблюдением тех же общих правил, что и однофазное. В данном примере использованы устройства марки Legrand. Клеммы нуля у них находятся справа.
Для питания трехфазной плиты установлено отдельное четырехполюсное УЗО с током утечки 30мА. Ванная и розетки подключены на 3 фазы с применением дифференциальных автоматов. Ноль кабеля освещения подключается к выходу противопожарного прибора защиты.

Подключение трехфазной нагрузки без провода нуля
Вышеприведенная иллюстрация демонстрирует подключение трехфазного УЗО в случае применения асинхронного двигателя в сети 380 В. В данном варианте отсутствует нулевой провод соединяющий устройство защиты и нагрузку. Корпус электродвигателя необходимо подсоединить к шине заземления.
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.

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.
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.

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.

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 отличается от предыдущей тем, что для каждой категории (группы) используется отдельное УЗО. Т.е. 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.
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. УЗО №1, автоматические выключатели от УЗО №2, автоматические выключатели от УЗО №3 и т.
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.
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.
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.
Специальные устройства защитного отключения (УЗО) рекомендуют устанавливать там, где существует высокая вероятность поражения током. Задачей устройства является оперативное отключение всего электрического оборудования, если возникла утечка на корпус.

Устройство работает по схеме, не требующей дополнительного подключения к заземлению. Возможно и полноценное подключение УЗО с заземлением: оно хорошо работает и при наличии исправного провода заземления, и в том случае, если с ним что-то случится. Принцип непосредственно заземления аналогичен принципу работы устройства: при угрозе возникновения короткого замыкания в сети срабатывает автоматическая защита, обесточивающая оборудование.
Одной цели можно достичь двумя методами:

• монтировать защитное заземление;
• подключить УЗО с условием, что проводник не будет заземлен.

Назначение устройства защитного отключения

Устройство нужно выбирать исходя из максимального тока, потребляемого в квартире.

Счётчик – нужен при передаче напряжения до защитного устройства, регистрируя при этом расход энергии.
Можно в жилищах сопределённой планировкой выполнять подключение к двухфазной сети.

Нулевые проводники при выходе сплетаются в узел: включите розетку в прибор, если он заработал, то собрана схема правильно.
Нейтральный провод соединён с контуром самодельного заземления или же с нулём УЗО: может стать причиной замыканий и поражений электричеством, причём пострадают не только хозяева, но и их соседи.
В случае, когда не функционирует заземляющий контур, провода заземляющих приборов, которые приходят к щитку необходимо обмотать изолентой. Это выполняется с той целью, чтоб элементы бытовой техники, проводящие ток, не представляли угрозу.

Внешний вид прибора с малым током отсечки. При эксплуатации бытовых сетей подобные устройства применяются с целью защиты людей от непреднамеренного контакта с электрическим потенциалом в условиях аварийной токовой утечки

Самым чувствительным устройством, конечно же, является УЗО, предназначенное для блокирования источника питания на случай непреднамеренного прикосновения людей к токоведущим деталям схем. Диапазон отсечки по току для таких аппаратов находится в пределах 10-30 мА.