Как правильно подключить УЗО?

Можно ли выполнить подключение УЗО без заземления?

Использование такого защитного устройства имеет смысл практически всегда, даже тогда, когда схема подключения является простой двухпроводной с нулем и фазой. Чтобы более наглядно понять особенности функционирования такого устройства, выяснить все детали и самые интересные специфические моменты, нужно разобраться в этом вопросе максимально подробно. На основе этого можно делать самые адекватные выводы.

По большому счету можно рассматривать УЗО в качестве своеобразного «калькулятора». Его схема подключения, если не используется заземление, является весьма простой. Через изделие проходят фазовый, а также нулевой провод. Та нагрузка, которая поступает на них, отслеживается максимально тщательно, после чего производится сравнение.

Если вдруг проводка повреждается либо же в электрической сети потребителя начинает появляться утечка, то ток начинает уходить через поврежденную изоляцию. Величина данного тока, как правило, является очень маленькой. Это могут быть, например, десятки и сотни миллиампер. Однако, несмотря на несущественные параметры, ее может быть достаточно для нанесения существенного ущерба человеческому здоровью.

Устройство защитного отключения используется для выравнивания тока, который проходит через фазовый, а также нулевой провода. Если вдруг происходит отклонения величин тока, то в автоматическом порядке происходит размыкание контактов, из-за чего прерывается подача электричества к участку сети, который был поврежден. Теперь можно перейти от теории непосредственно к практике, то есть к понятной для всех бытовой ситуации.

Например, в доме в ванной комнате стоит стиральная машина. Электрическая проводка является двухпроводного типа, то есть с фазой и нулем, а заземления нет. Пока что не установлено и УЗО. Может в стиральной машинке повредиться фазный провод и изоляция. После этого провод может начать касаться металлического корпуса прибора, из-за чего он окажется под определенным напряжением.

Если человек дотронется до корпуса, он станет проводником. Поэтому через него начнет протекать электрический ток. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока человек не отпустит металлический корпус. Но до этого времени его наверняка потрясет и поколотит из-за воздействия со стороны тока. Наверняка человек будет надеяться и на защиту, которая сможет отключить поврежденный участок, но если нет УЗО, то и защиты нет. Поэтому стоит надеяться исключительно на собственную силу воли. В обратном случае человек просто может потерять сознание и упасть.

Если будет установлено УЗО, то в случае касания металлического корпуса, оказавшегося под напряжением, устройство мгновенно ощутит утечку тока и включится. Поэтому поврежденный участок практически сразу отключится.

Это получается из-за того, что в случае возникновения первых признаков «перекоса» тока на проводах, как фазном, так и нулевом, начинает работать автоматика. Она сразу оставляет стиральную машинку просто обесточенной. Вряд ли человек успеет даже ощутить легкую щекотку по телу. В таком случае человек наверняка больше озадачится характерному щелчку реле, находящегося в прихожей.

При это время, на протяжении которого человек будет ощущать ток, является настолько ничтожным, что у него вряд ли будет возможность и вовсе почувствовать воздействие электрического тока. В настоящее время без проблем можно найти в сети специальное видео, на котором представлено испытание современного УЗО. Там человек берется намерено за оголенный провод, подключенный непосредственно к устройству защитного отключения. После касания к проводу, происходит практически мгновенное включение УЗО. Из-за этого человек даже не ощутил никакого дискомфорта и неприятных ощущений.

Вряд ли кто-то не заметит ту пользу, которую приносит использование УЗО. В двухпроводной системе энергетического снабжения такие устройства должны использоваться в обязательном порядке в наиболее опасных участках электрической сети. В обратном случае возникают некоторые неприятные риски.

Как УЗО работает без заземления (зануления)

Алгоритм работы УЗО (УДТ) без заземления уже рассмотрен выше, поэтому в данном пункте рассмотрим особенности этой работы и противоречивые мнения по надежности данной защиты.

Основной параметр УЗО — номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка по току утечки). Ток неотпускания, когда человек уже не может самостоятельно разжать руки и отбросить провод, составляет 30 мА и выше. Поэтому для защиты человека от поражения тока, выбирают УЗО с отключающим током 10 мА или 30 мА (противопожарные УЗО имеют уставку 100 — 300 мА).

Говоря о том, что для защиты человека достаточно УЗО с отключающим током в 30 мА, нужно понимать, такая защита не идеальная при отсутствии заземления. Наличие заземления в паре с УЗО защищает человека при косвенном прикосновении — контакте с открытой проводящей частью оборудования, которая в нормальном режиме работы электроустановки не находится под напряжением, но по какой-то причине оказалась под напряжением. В этом случае до прикосновения УЗО уже сработает. Если же заземления нет, то для срабатывания УДТ ток должен пройти через коснувшегося человека. А это небезопасно, так как из-за длительного
воздействия могут произойти необратимые процессы в организме (сердце, нервная система).

Человеческое сердце работает циклично. Цикл занимает 0,75 — 1 секунду. В одном цикле около девяти фаз: фазы при которых открывается и закрывается клапаны артерий; фазы при которых идет сокращение желудочков и другие). Чувствительность сердца в разные фазы неодинаково. Самая опасная фаза длится примерно 0,2 секунды, и в этот период происходит процесс реполяризации мышц желудочков.

Популярные статьи  (Электрически) квалифицированное лицо: кто это, определение

Мышцы сокращаются, когда их клетки воспринимают электрический импульс от головного мозга. Если ток ≈ 0,6 ампер проходит через человека и по времени перекрывает фазу реполяризации мышц желудочков, наступает фибрилляция сердца (сердце останавливается).

Опыты над животными показали, что если пропускать токи до 10 ампер в течение 0,2 секунды, и если это время не перекрывает опасную фазу, то вероятность остановки сердца невысока

Из этого вытекает важное правило — если сократить время воздействия тока, то можно снизить вероятность несчастного случая

Длительность прохождения тока через человека зависит от скорости срабатывания защитной автоматики. Время срабатывания современного УЗО порядка 0,03 — 0,05 секунд, и этого хватает, чтобы снизить вероятность прохождения тока в период опасной фазы работы сердца. Конечно это не гарантированная защита в цепи с УЗО без заземления, но даже такая защита лучше, чем ее отсутствие. Поэтому УЗО в домах с проводкой из двух проводов (фаза и ноль, отсутствие заземления) можно и нужно устанавливать.

Подводя итог, можно отметить, что УЗО без заземления работает. А все сомнительные доводы в обратном базируются на подмене или непонимании основных понятий.

Что такое ток утечки, и чем он опасен

Эта статья предназначена не для электриков, а для обычных домашних мастеров. Поэтому не станем углубляться в теорию и перегружать информацию профессиональными терминами. Просто постараемся рассказать в общих словах, что такое утечка тока, и чем она опасна.

Итак, в идеальной электрической сети утечки тока быть не должно. То есть пока цепь нагрузки разомкнута – тока нет в принципе, при подключении того или иного прибора – весь ток штатно расходуется именно на нем.

Упрощенно показана «идеальная» электрическая цепь с подключённой нагрузкой – утечек нет, если поставить амперметры в разрывы красной и синей линии – показания будут в точности одинаковыми.

1 – точки подключения участка цепи к общей домашней электросети.

2 – условно обозначена нагрузка, какой-то силовой, бытовой или осветительный прибор.

3 – корпус прибора, на котором  не должно быть потенциала.

 А теперь сразу скажем: таких идеальных электросетей — попросту не существует. Во всяком случае, на нашем, бытовом уровне. Утечки тока, хотя и очень незначительные, присутствуют практически всегда, даже если нет никаких неисправностей в проводке и нагрузке.

Неправильные, выполненные с нарушениями монтажные скрутки проводов, обветшалая проводка в стенах – все это предпосылки для  появления токов утечки.

С фазного провода, кстати, утечка может пойти не в нулевой, а в прилегающую поверхность, в касающийся объект или даже в стену, в которой вмурована проводка. Ток при этом всегда будет выбирать преимущественный путь с наименьшим сопротивлением.

На самой нагрузке тоже немало уязвимых мест для утечки – нарушение изоляции, повреждения или пробой элементов схемы, межвитковые замыкания, коррозия деталей и проводов и многое другое. В итоге фаза сети или какой-то другой серьезный потенциал может оказаться на корпусе устройства, что чрезвычайно опасно.

Пробой в электрической машине – на корпус попадает потенциал, способный вызвать ток утечки.

На схеме под №4 показан условно этот пробой с фазы на массу (корпус). Он может быть не прямым (коротким), а проходить через какие-то участки и элементы электрической схемы, то есть иметь определённое сопротивление. От этого будет зависеть величина напряжения между корпусом и условной «землей».

К чему может привести такой электрический потенциал на корпусе?

Если прибор не имеет подключения к контуру заземления (например, в квартире или доме такой контур полностью отсутствует), то касание корпуса кем-либо из жильцов  заканчивается от просто неприятных мгновений, когда, как говорят, «дернуло», до весьма опасных для здоровья и даже жизни ситуаций.

Дотронувшийся до прибора с пробоем на корпус человек может замкнуть цепь и «открыть дорогу» току утечки. Последствия бывают различными, вплоть до самых плохих.

Все зависит от особенностей обстановки и ряда факторов – уровень создавшегося напряжения, сопротивление тела конкретного человека, во что он был одет и обут, состояние пола, влажность, не касался ли пострадавший других заземленных предметов, и т.п.

Очевидно, что необходимо какое-то устройство, реагирующее на появление опасного для здоровья человека тока утечки отключением от электросети. Это выключение должно происходить быстро, не допуская необратимых последствий, и до достижения силой тока критично опасных значений.

По сути, цепь замкнута, и при появлении соответствующих предпосылок утечка возникает – ток «стекает на землю».

Если устройство подключено к заземляющему контуру, то ток утечки пойдет именно этим путем наименьшего сопротивления

Понятно, что при такой схеме поражение электрическим током прикоснувшегося человека становится маловероятным. Значит, иная защита от токов утечки и не требуется?

Ничего подобного — защита все равно нужна, по нескольким причинам. Не забываем, что постоянная утечка тока — это и работа счетчика энергии, то есть совершенно ненужные затраты. Но это – отнюдь не главное.

Стало быть, необходим прибор, отключающий локальную электрическую сеть (или ее отдельный участок) от подающей линии, если ток утечки достигнет значений, чреватых перегревом проводки и опасностью возгорания.

Со всеми этими задачами справляется устройство защитного отключения, или, сокращенно – УЗО. Правда, в зависимости от предназначения и места установки, УЗО будет обладать различными параметрами.

Варианты схем

Нельзя сказать, что существует одна конкретная схема. Каждый случай имеет свои особенности, поэтому подключение УЗО может производиться по-разному. Во-первых, устройство применяется в сетях однофазного и трёхфазного напряжения (это уже две разные схемы). Во-вторых, можно установить УЗО на вход и защитить таким образом от токовых утечек всю квартиру. А можно производить монтаж устройств для каждой отдельной линии, тем самым защищая только определённый участок электрической сети.

Популярные статьи  Автоматизация технологических процессов

Пример подключения УЗО в однофазной сети на видео:

Так как схема для подключения УЗО имеет несколько вариантов, очень важно, чтобы вы могли их читать. Сейчас в паспортах многих электробытовых приборов и техники указано, как и через какой тип УЗО необходимо выполнять их подключение к электрической сети. Рассмотрим, как правильно подключить УЗО, на нескольких общих примерах

Рассмотрим, как правильно подключить УЗО, на нескольких общих примерах.

Что такое однофазная сеть?

При однофазной электрической сети потребители запитаны по двум проводникам – фаза и рабочий ноль. Номинальное напряжение в таких сетях – 220 В.

Однофазная сеть может быть двухпроводного и трёхпроводного исполнения. В первом случае используется два проводника – фазный и нулевой, на схемах они обозначаются английскими буквами «L» и «N».

Второй вариант помимо фазы и ноля предусматривает ещё наличие проводника защитного заземления (его обозначение «РЕ»). Основная функция этого заземляющего провода – дополнительно защитить людей от поражения электрическим током. За счёт его подсоединения к корпусам электроприборов, в случае замыкания фазы на корпус произойдёт отключение электропитания. Это спасёт и жизнь человека, и саму технику от перегорания.

А теперь поговорим о том, какой может быть схема подключения УЗО в однофазной сети.

Подключение на входе (в однофазной сети)

В этом случае монтаж УЗО производится в щитке после вводного двухполюсного автомата. Вслед за устройством защитного отключения располагаются отходящие автоматические выключатели. Такая схема включения УЗО обеспечивает одновременную защиту от токовых утечек всем отходящим потребителям.

Недостаток схемы в сложности поиска места повреждения. Например, произошло замыкание фазы на металлический корпус какого-то бытового прибора, включенного в данный момент в розетку.

Происходит срабатывание УЗО, в квартире исчезает напряжение. Если в это время в розетки были включены несколько приборов, то сразу определить повреждённый будет проблематично.

Такая схема имеет и положительные стороны. За счёт того, что используется только одно устройство защитного отключения, монтаж распределительного щитка обойдётся дёшево, да и сам он будет небольших размеров.

Имейте в виду, что широкое распространение получила ещё одна разновидность такой схемы, в ней между вводным автоматом и УЗО принято устанавливать счётчик электрической энергии.

Подключение на входе и на отходящих линиях (в однофазной сети)

При таком варианте схемы установка УЗО производится после вводного автоматического выключателя и ещё на каждую отходящую линию.

О том, что такое селективность поговорим чуть ниже.

Например, произошла утечка тока на одной из отходящих линий. Должно сработать устройство, которое защищает именно эту группу.

Если по каким-то причинам УЗО не отработало, то через определённое время (это называется выдержкой времени) отключится общее УЗО на входе, оно как бы подстраховывает отходящее.

Несомненный плюс такой схемы в том, что в момент повреждения будет отключаться только аварийная линия, а во всей остальной квартире подача напряжения не прекратится.

Недостатки подобной схемы в больших габаритах распределительного щитка и в дороговизне (УЗО – вещь не дешёвая, а при таком варианте их понадобится несколько).

На видео сравнение нескольких схем подключения:

https://youtube.com/watch?v=EQs-iqz-kAE

Можно немного сэкономить и опустить в этой схеме однофазное УЗО на входе, то есть выполнить монтаж только групповых устройств на отходящих линиях. Многие электрики вообще считают вводное УЗО лишней тратой денег, потому что каждая линия уже имеет свою защиту. Но как мы говорили выше, оно является своеобразной подстраховкой, на случай если выйдет из строя групповое устройство. Поэтому здесь всё зависит от ваших финансовых возможностей. Есть деньги – монтируйте схему с УЗО на входе. Если так накладно, установите только отходящие устройства, это тоже будет замечательно. Многие люди совсем не ставят УЗО, предпочитая экономить средства на собственной безопасности.

Варианты защиты для однофазной сети

Это наиболее распространенный вариант проводки. Применяется в квартирах, общественных и административных зданиях, большинстве частных домов. Используется двухполюсное УЗО.

Схема без применения заземления

В старых домах проводка устроена по системе TN-C. Она не предусматривает заземления, используют 2-жильные кабели.

По правилам вводный автомат устанавливают выше счетчика. Но Энергонадзор запрещает так поступать по той причине, что данный аппарат нельзя опломбировать. Тогда со стороны ввода последовательность устройств выглядит так:

  • счетчик;
  • автомат;
  • УЗО.

Схема без заземления.

Порядок подсоединения прибора защиты:

  1. На контакт L1 заводят красный провод (фазу) от автомата.
  2. На L2 — красный проводник, ведущий в квартиру.
  3. На N1 — синий провод (нейтраль) от автоматического выключателя.
  4. На N2 — синий провод, ведущий в квартиру.

В электрощите с заземляющим проводом

В новых системах TN-S и в усовершенствованных старых TN-C-S заземляющий проводник (PN) расщепляется и заводится в квартиру. Это дает возможность подключить к нему розетки и корпуса приборов. В таких сетях используют 3-жильные кабели. PN-проводник имеет желто-зеленую изоляцию.

Схема с заземляющим проводом.

Заземление существенно повышает безопасность эксплуатации сети. С корпуса, оказавшегося под напряжением, заряд сразу стекает в контур. УЗО обнаруживает утечку тока и размыкает контакты. При отсутствии заземления это происходит только после того, как пользователя ударит током.

Зануление оборудования, т.е. подключение его к нейтрали, такого эффекта не дает. При замыкании фазы на корпус заряд стекает в нулевой проводник, но токи в катушках дифтрансформатора остаются равными.

Общее УЗО на вводе

В квартире небольших размеров проводку можно не разделять на группы. Это позволит ограничиться установкой 1 прибора защитного отключения на вводе.

Решение обладает следующими преимуществами:

  • низкими затратами;
  • простотой монтажа;
  • возможностью установить в щит другие устройства.

Схема УЗО на вводе.

Недостатки:

  • при утечке будет обесточено все жилище;
  • низкая надежность — при отказе УЗО пользователи остаются без защиты;
  • отсутствует возможность разделить потребителей по допустимому току утечки на 10 и 30 мА;
  • повышается вероятность ложных срабатываний.
Популярные статьи  Электростатическая защита

Общее вводное УЗО + однофазный счетчик

Если подключение выполнено по правилам и первым установлен вводный автомат, однофазное УЗО располагают после счетчика. Необходимо правильно соединить контакты устройств, иначе Энергонадзор оштрафует домовладельца за попытку мошенничества. Поступают следующим образом:

  1. Второй вывод прибора учета соединяют с контактом L1 аппарата (фазой).
  2. Четвертый — с N1 (нейтралью).
  3. На L2 и N2 заводят провод, идущий в помещение. Эти контакты расположены в нижней части прибора.

Схема УЗО с однофазным счетчиком.

Вводное и групповые УЗО + прибор учета электроэнергии

Это наиболее практичная и безопасная схема. Строится по следующим правилам:

  1. Со стороны ввода устройства устанавливают в таком порядке: главный автомат, счетчик, селективное УЗО (с задержкой срабатывания). Первый аппарат должен иметь конструктивные элементы для опломбирования.
  2. От контактов L2 и N2 провода заводятся на шины. Они нужны для разделения сети на группы, например освещение, санузел, розетки. Кроме того, рекомендуется проложить отдельные линии к мощным приборам: водонагревателю, стиральной машине, электроплите.
  3. От фазной шины заводят провода на контакты L1 групповых УЗО.
  4. От нейтральной — на N1.
  5. К L2 подсоединяют по 1-полюсному автомату.
  6. От N2 провода прокладывают в помещение.
  7. Туда же ведут фазу от второго контакта каждого автомата.

Схема вводного УЗО.

Освещение подключают через УЗО только в деревянных строениях.

Преимущества схемы:

  1. При утечке обесточивается только часть потребителей.
  2. Влажные и сухие помещения запитываются через аппараты с разной чувствительностью.
  3. Групповые УЗО страхуются селективным.
  4. Число разветвлений минимально (соединения являются слабым звеном в проводке).

Недостатки — высокая стоимость и сложность монтажа.

Особенности подключения дифференциальной защиты в трехфазных сетях

В соответствии с ПУЭ, установка УЗО в трехфазных сетях системы TN-C запрещена. Если электроприемник требуется защитить, заземляющий РЕ-проводник следует подключить к PEN-проводнику перед УЗО. Тогда система TN-C преобразуется в систему TN-C-S.

В любом случае УЗО нужно подключать для повышения электробезопасности, но делать это надо по правилам.

Дифференциальный автомат выбирается с мощностью на одну ступень выше, чем у подключенного с ним в одну линию автоматического выключателя. Последний рассчитан на работу с перегрузкой в течение нескольких секунд или минут. УЗО одинаковой с ним мощности на подобные нагрузки не рассчитано и может выйти из строя. Маломощные аппараты применяются при токе не более 10 А, а мощные — выше 40 А.

При напряжении в квартире 220 В выбирается двухполюсный аппарат, если 380 В — четырехполюсный.

Важной характеристикой УЗО является ток утечки. От его величины зависит, применять аппарат как противопожарный или для защиты от поражения током. Устройства имеют разные скорости срабатывания

Если нужен быстродействующий аппарат, выбирается селективный. Здесь есть 2 класса — S и G, где у последнего самая высокая скорость

Устройства имеют разные скорости срабатывания. Если нужен быстродействующий аппарат, выбирается селективный. Здесь есть 2 класса — S и G, где у последнего самая высокая скорость.

Строение автомата может быть электромеханическим или электронным. Для первого не требуется дополнительное питание.

По маркировке можно различить тип тока утечки: АС — переменный, А — любой.

Пошаговая инструкция внедрения защиты

Для полной информации относительно подключения устройств, обеспечивающих защитную отсечку, рассмотрим пошагово процесс создания коммуникационной схемы с внедрением прибора защиты:

  1. Подвести к электрощиту силовой кабель от централизованного интерфейса ввода энергетики в дом.
  2. Внутри щита смонтировать автоматический выключатель (этот прибор предварительно рассчитывают на отсечку по общей нагрузке сети).
  3. Смонтировать электрический счётчик в удобном месте и соединить выход автомата с входными клеммами счётчика.
  4. Установить внутри щита УЗО и соединить вход прибора (верхние клеммы) с выходными клеммами электросчётчика.
  5. На выходную (фазную) клемму УЗО подключить фазный проводник домашней электропроводки.
  6. На выходной (нулевой) зажим УЗО подключить нулевой проводник домашней электропроводки.
  7. 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.

Как правильно подключить УЗО?
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.

Как правильно подключить УЗО?
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.

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: