УЗО и автоматы

Автоматический выключатель, дифавтомат, УЗО – в чем разница?

В электропроводке в любой момент могут возникнуть различные повреждения электрических приборов. Чтобы снизить риск появления опасных факторов поражения электрическим током служат бытовые защитные устройства, выполняющие различные функции.

Автоматический выключатель, дифавтомат и УЗО в комплексе повышают электробезопасность, быстро отключают возникающие аварии, спасают людей от получения электротравм. Однако, они имеют серьезные отличия в работе и конструкции.

Чтобы их проанализировать, вначале рассмотрим виды возможных неисправностей в электросети, которые ликвидируют эти устройства. Они могут проявиться:

1. коротким замыканием , которое возникает при снижении электрического сопротивления нагрузки до очень малых величин за счет шунтирования металлическими предметами цепей напряжения;

Ухудшить ситуацию с появлением неисправностей могут:

старая алюминиевая электропроводка, проложенная десятилетия назад по устаревшим технологиям. Она уже давно эксплуатируется на пределе своих возможностей при питании современных электрических приборов;

некачественный монтаж и использование загрубленных защитных устройств даже в новой электрической схеме.

Чтобы упростить объяснение отличий защитных устройств, будем рассматривать только те приборы, которые предназначены для однофазной сети, ибо трехфазные конструкции работают совершенно аналогично по тем же самым законам.

Отличия защитных устройств по назначению

Промышленность выпускает много его разновидностей. Они призваны ликвидировать первые два вида отмеченных неисправностей. Для этого в их конструкции установлены:

быстродействующая электромагнитная катушка отключения, ликвидирующая возникающие токи коротких замыканий и система гашения образующейся электрической дуги;

работающий с выдержкой времени тепловой расцепитель на основе биметаллической пластины, устраняющий возникающие перегрузы внутри электрических цепей.

Защитный автомат для жилых зданий включается в один фазный провод и контролирует только токи, проходящие через него. Он вообще не реагирует на возникающие токи утечек.

Подробнее про автоматические выключатели читайте здесь: Устройство автоматического выключателя

Устройство защитного отключения

УЗО в двухпроводной схеме подключается через два провода: фазы и нуля. Оно постоянно сравнивает циркулирующие в них токи и вычисляет их разницу.

Когда ток, выходящий из нулевого проводника, соответствует по величине входящему в фазный провод, то УЗО не отключает схему, разрешает ей работать. При возникновении небольших отклонений этих величин, не влияющих на безопасность людей, устройство защитного отключения тоже не блокирует подачу электропитания.

УЗО снимает напряжение с подходящих к нему проводов в случае, когда внутри контролируемой схемы возникает ток утечки опасной величины, способный причинить вред здоровью человека или работающему электрооборудованию. Для этого устройство защитного отключения настроено на срабатывание при достижении разницы токов определенной уставки.

Таким способом исключаются ложные срабатывания и создаются возможности для надежной работы защиты для ликвидации токов утечек.

Однако, сама конструкция этого прибора не имеет никакой защиты от возможных возникновений токов коротких замыканий и даже перегрузов в контролируемой схеме. Этим объясняется тот факт, что само УЗО необходимо защищать от этих факторов.

Устройство защитного отключения всегда последовательно подключают в схему с автоматическим выключателем.

Его устройство более сложное, чем у автоматического выключателя или УЗО. Он при работе устраняет все три вида неисправностей (КЗ, перегруз, утечку), способные возникнуть в электропроводке. Дифавтомат имеет в своей конструкции электромагнитный и тепловой расцепители, защищающие встроенное в него УЗО.

Дифференциальный автомат выполнен одним модулем, обладает функциями автоматического выключателя и устройства защитного отключения вместе взятых.

Учитывая все вышесказанное можно сделать вывод, что дальше сравнивать между собой надо характеристики всего двух конструкций:

блока защит из УЗО с автоматическим выключателем.

Это будет технически оправданно и правильно.

Отличия защит по эксплуатационным характеристикам

Современное модульное исполнение приборов с возможностями их крепления на din-рейку значительно сокращает место, необходимое для их монтажа внутри квартирного либо этажного щитка. Но, даже этот прием не всегда исключает дефицит пространства для укомплектования электропроводки новыми защитными устройствами. УЗО с автоматическим выключателем изготавливаются в автономных корпусах и монтируются двумя отдельными модулями, а дифавтомат — всего одним.

Это всегда учитывают при создании проекта электрических работ в новых домах и выбирают щитки даже с обеспечением небольшого запаса внутреннего пространства для будущих доработок схемы. А вот при реконструкции проводки или мелких ремонтах помещений заменой щитков не всегда занимаются, и дефицит места в них может стать проблемой.

На первый взгляд УЗО с автоматическим выключателем и дифавтомат решают одни и те же вопросы. Но, попробуем их конкретизировать.

Допустим, на кухне установлен блок из нескольких розеток для питания различных приборов неодинаковой мощности: посудомоечной машины, холодильника, электрического чайника, микроволновки… Они включаются произвольно и создают нагрузку случайной величины. В определенных ситуациях мощность нескольких работающих приборов может превысить номинальную величину защит и создаст перегруз по току для них.

Установленный дифавтомат придется менять на более мощный. При использовании УЗО достаточно заменить более дешевый автоматический выключатель.

Когда же необходимо защитить один какой-то электрический прибор, подключенный отдельной, выделенной линией, то лучше использовать дифференциальный автомат. Просто его следует подобрать по техническим характеристикам конкретного потребителя.

Больших отличий в закреплении на din-рейку одного или двух модулей нет. А вот при подключении проводов объем работы становится больше.

Если дифавтомат и УЗО врезаются в провода фазы и нуля, то к автоматическому выключателю потребуется еще прокладывать перемычки для подключения в фазный провод последовательно с УЗО. В определенных случаях это может усложнить сборку схемы.

Качество и надежность

Среди части электриков-практиков существует определенное мнение, что долговечность и работоспособность защит зависят не только от заводской сборки их производителем, но и от сложности конструктивного исполнения, количества включенных в конструкцию деталей, наладки и доводки их технологий.

Дифавтомат более сложен, требует больше операций по настройке взаимодействия частей и по этому пункту может несколько проигрывать конструкциям УЗО того же производителя.

Однако, применять эту методику ко всем выпускаемым приборам, мягко говоря, не совсем корректно, хотя многие электрики этим злоупотребляют. Это довольно спорное утверждение и оно не всегда подтверждается на практике.

Ремонтопригодность и замена

Поломка может возникнуть в любом защитном устройстве. Когда ее не удастся устранить на месте, то потребуется приобретать новый прибор.

Покупка дифавтомата более затратна. В случае эксплуатации УЗО с автоматическим выключателем один из приборов останется целым и не потребует замены. А это значительная экономия средств.

При поломке любого защитного прибора питаемые через него потребители отключают. В случае, когда неисправно УЗО, его цепи временно можно зашунтировать и подать питание через автоматический выключатель. Но, когда неисправен дифавтомат, так сделать не получится. Его потребуется менять новым или на какое-то время доставлять автоматический выключатель.

Условия работы в разных ситуациях

Схема контроля токов утечек у УЗО и дифференциального автомата может быть выполнена на разной элементной базе с использованием:

электромеханической релейной конструкции, не требующей дополнительного источника питания для работы логики;

электронных или микропроцессорных технологий, которым необходим блок питания и стабилизированное напряжение от него.

Они при нормальном состоянии подходящих цепей напряжения работают одинаково. Но, стоит возникнуть неисправности в схеме, например, оборвать контакт одного из проводов, допустим, нуля, как сразу будут видны преимущества электромеханических моделей. Они же лучше и надежнее работают в устаревшей двухпроводной схеме.

Определение причины отключения защитой

После срабатывания УЗО сразу понятно, что в схеме возникли токи утечек и надо проверять сопротивление изоляции защищаемого участка.

Когда отработал автоматический выключатель, то причина кроется в перегрузе цепи или возникшем коротком замыкании.

А вот после отключения дифференциального автомата большинства моделей придется дольше искать причину снятия им напряжения и разбираться как с сопротивлением изоляции электропроводки, так и с созданными внутри схемы нагрузками. Сразу установить причину невозможно.

Однако, сейчас можно использовать дорогостоящие конструкции дифавтоматов с индикаторами сигнализации о срабатывании определенного вида защиты.

Отличия маркировок на корпусе

Несмотря на одинаковый внешний вид УЗО и дифавтомата (идентичный корпус, кнопка «Тест», рычаг ручного включения, подобные клеммники для установки проводов) достаточно просто разобраться с ними по схемам и надписям, выполненным на их лицевой стороне.

На табличках прибора всегда указывается номинальные значения его нагрузки и контролируемый ток утечки, рабочее напряжение в электропроводке, внутреннее подключение элементов.

У обоих приборов на схемах показывается дифференциальный трансформатор тока и цепи, которыми он управляет. У устройства защитного отключения нет токовых защит автоматического выключателя, и они не отображаются. А на корпусе дифавтомата они показаны.

Приборы отечественных производителей маркируются так, чтобы покупатель мог легко ориентироваться в выбираемых моделях. Прямо на корпусах можно встретить на видном месте надпись «Дифавтомат». Маркировка «УЗО» встречается на задней стенке.

Обозначение «ВД» на табличке информирует о том, что перед нами выключатель дифференциальный (правильное техническое название), который реагирует исключительно на токи утечек и не защищает от перегруза по току и КЗ. Им маркируют УЗО.

Надпись «АВДТ» (автоматический выключатель дифференциальный тока) начинается с буквы «А» и подчеркивает наличие функций автоматического выключателя. Таким способом обозначают дифатомат в технической документации.

Устройство защитного отключения (Часть 2). Работа и устройство

Продолжаем обзор устройств защитного отключения или УЗО автомат. В этой части рассмотрим работу, устройство, параметры и особенности его подключения.

Устройство и работа

Устройство защитного отключения реагирует на малейшие утечки тока, происходящие за короткий промежуток времени. Это является их существенным отличием от автоматических выключателей, действующих только при коротких замыканиях и чрезмерных нагрузках, имеющих повышенную токовую характеристику работы. УЗО реагирует и срабатывает мгновенно при малейшей токовой утечке.

Любое УЗО автомат играет роль быстродействующего выключателя. Принцип действия УЗО заключается в реагировании датчика тока на изменение дифференциального тока, проходящего в проводниках, по которым подается электроэнергия к потребителю, который защищает это защитное устройство. Датчиком тока является дифференциальный трансформатор, намотанный на тороидальный сердечник.

Для выявления порога срабатывания защиты, имеющей некоторое значение тока, используется магнитоэлектрическое реле, обладающее высокой чувствительностью. Релейные конструкции считаются наиболее надежными. Сегодня становятся популярными электронные модели устройств защиты, в которых порог срабатывания определяет электронная схема.

Но простые релейные устройства являются наиболее надежными. Исполнительное устройство приводится в работу посредством реле. В итоге выполняется разрыв цепи питания.

Такой механизм включает в себя две основные части:
  1. Группа контактов, рассчитанная на наибольший ток.
  2. Пружинный привод, способный разорвать цепь питания в случае аварии.

Для проверки работоспособности защиты внутри имеется тестовая цепь, которая имитирует утечку тока. Это способствует срабатыванию защиты и позволяет время от времени контролировать ее работоспособность, не прибегая к помощи квалифицированных специалистов из измерительной лаборатории.

Устройство защитного отключения действует по определенной схеме. Рассмотрим работу системы снабжения электроэнергией при отсутствии утечки тока в нормальном режиме. Рабочий ток протекает по трансформатору и наводит магнитные потоки, которые имеют противоположное направление между собой, и одинаковых по размеру, поэтому защита не срабатывает.

При возникновении малейшей утечки баланс токов первичной обмотки нарушается, вследствие чего возникает ток во вторичной обмотке.

С помощью такого тока пороговый датчик срабатывает, а исполнительное устройство обесточивает контрольную цепь.

1 — Дифференциальный трансформатор
2 — Вторичная обмотка
3 — Блок отключения
4 — Электромагнит
5 — Нагрузка (потребитель)
I — Ток утечки

УЗО автомат изготавливают в пластиковом корпусе, обладающем повышенной устойчивостью к горению. На его задней стенке есть специальный паз и защелка для монтажа на DIN-рейку в распределительном щите. Кроме вышеперечисленных элементов, в корпусе имеется дугогасительная камера, которая способна нейтрализовать электрическую дугу. Для удобства подключения электропроводки применяются специальные крепежные зажимы.

Параметры работы УЗО автомат

Чтобы правильно настроить уставку на срабатывание защиты, необходимо знать об опасности, создаваемой переменным током для здоровья человека. Под действием электрического тока может возникнуть фибрилляция сердечной мышцы, в то время, как удары сердца совпадают с частотой напряжения 50 герц. Такой эффект способен вызвать ток величиной от 100 мА.

Читайте также:  Сколько нужно солнечных батарей для отопления и обеспечения светом небольшого павильона?

В связи с этим обстоятельством уставки срабатывания УЗО настраивают с запасом величиной от 10 до 30 мА. Наименьшие значения применяются в комнатах с высокой опасностью. Уставки с более высокими показателями от 300 миллиампер используются в помещениях для защиты от пожара вследствие неисправностей электрической проводки и кабелей питания.

Во время подбора и расчета параметров защиты необходимо учитывать номинальную величину тока, необходимую чувствительность и число полюсов, согласно фаз сети питания. Необходимо также убедиться в степени термоустойчивости устройства защиты, работоспособности отключения и включения, руководствуясь сетевыми расчетными параметрами.

Величина тока по номиналу для устройства защиты должно превышать величину номинального тока электрического автомата в виде автоматического выключателя. Это даст возможность предостеречь УЗО автомат от неисправностей при коротком замыкании в электрической цепи.

Правильное подключение

Клеммы и контакты на корпусе устройства защиты обозначены соответствующими символами. Маркировка N служит для нулевого проводника, L служит для проводника фазы. Поэтому провода нужно подключать согласно маркировки.

Также, не следует забывать определенное положение выхода и входа. Замена их местами запрещается. Вход расположен вверху устройства защиты. К входу подключается кабель питания, приходящий от вводного автомата. В нижней части устройства защиты находится выход, к которому подключается кабель потребителя нагрузки. В случае ошибочного подключения и путаницы между входом и выходом, могут возникнуть ложные срабатывания УЗО, либо оно совсем не будет функционировать.

Установка УЗО автомат выполняется чаще всего в электрический щит совместно с автоматическими выключателями. В результате, устройства и приборы, подключенные совместно, обеспечат защиту от тока утечки, чрезмерной нагрузки и коротких замыканий. Непосредственно само устройство защитного отключения защищено вводным электрическим автоматом.

Существуют некоторые особенности подключения УЗО для частного дома или квартиры. В больших частных строениях схема подключения устройств защиты имеет свои отличия от квартирной схемы, и специфические особенности. В этом случае подключение приборов выполняется в следующем порядке: автомат ввода – счетчик электроэнергии – УЗО с селективным действием на 100-300 миллиампер – автоматы для отдельных видов нагрузки – УЗО на ток 10-30 миллиампер на отдельные группы нагрузки.

Для квартир с применением однофазной бытовой сети, порядок подключения УЗО имеет свою последовательность: автомат ввода – счетчик расхода электрической энергии – непосредственно устройство защиты с током утечки 30 миллиампер – общая электрическая питающая сеть. Для мощных потребителей нагрузки целесообразно применять отдельные линии кабелей с подключением собственных устройств защиты.

Какое необходимо количество

Разобраться самостоятельно, какое необходимо число устройств защитного отключения, довольно трудно. Если вы решили применить такое устройство в собственном жилом помещении, то лучше всего для такого дела вызвать квалифицированного специалиста.

Грубо можно посчитать следующим образом. Если в вашем владении небольшая однокомнатная квартира, то вполне должно хватить одного устройства защиты. А если ваша квартира большая, состоящая из трех или четырех комнат, то целесообразно будет подключить пять устройств защитного отключения.

Еще следует добавить по одному устройству на:
  • Бойлерный нагреватель (при наличии).
  • Варочную панель электрической плиты.
  • Освещение в целом.

Плюс ко всему, необходимо добавить еще одно устройство защиты на общий вход в распределительном щите. Это входное устройство подключается с условием, что оно будет срабатывать на ток утечки величиной 300 миллиампер.

Перед подключением УЗО, необходимо все взвесить и проанализировать целесообразность его установки. Если в квартире или доме электропроводка старая, то УЗО автомат будет без всякой причины постоянно срабатывать и обесточивать сеть, так как качество старой изоляции низкое. Это будет особенно проявляться при большой нагруженности сети.

В таких случаях целесообразно применять специальные розетки, в которых уже встроены миниатюрные УЗО. Их устанавливают чаще всего в местах с предполагаемой утечкой тока.

Во время ремонтных работ в квартире, при замене электрической проводки с простой схемой целесообразно подключить только дифференциальный автомат. Если в вашем доме сложная разветвленная сеть, то рекомендуется использовать несколько отдельных УЗО с автоматами на отдельные группы потребителей. Если отдельная сеть малой мощности потребления, то можно обойтись без дифавтомата, установив только одно УЗО.

В современных квартирах все больше становится бытовых электрических устройств. Вследствие этого возрастает вероятность тока утечки, который часто становится причиной несчастных случаев поражения человека током. Непосредственно ток утечки имеет незначительную величину, и вряд ли сможет привести к смерти человека, однако он доставляет немало неприятностей для его здоровья. Поэтому нельзя пренебрегать установкой УЗО в своей квартире или доме.

Как подключить УЗО правильно: инструкция на 7 схем с фото

В своей практике я не раз сталкивался с тем, что дорогая защита, на установку которой затрачено много сил и средств, не срабатывала при аварийной ситуации. Это приводило к очень серьезным повреждениям оборудования.

Для таких случаев энергетики страхуются резервными устройствами, сразу планируя их действие проектом. В домашней проводке так не поступают: слишком дорого.

Поэтому надо хорошо представлять, как подключить УЗО правильно в действующую схему, что я и рассматриваю ниже для типовых случаев безопасного питания электричеством оборудования квартиры либо дома.

Назначение и принцип работы УЗО в картинках

Устройство защитного отключения относится к токовым защитам и занимает второе место за автоматическим выключателем по обеспечению безопасности. Оно уже спасло здоровье многим людям, предотвратило электрические травмы.

Необходимость использования УЗО подтверждена требованиями времени, диктуется правилами электрической безопасности.

Как работает защитное отключение при образовании тока утечки

Орган сравнения фаз контролирует величину векторов входящего и выходящего токов по проводникам потенциалов фазы и нуля, постоянно сравнения их магнитные потоки.

Если величина второго вектора уменьшилась больше допустимого значения уставки, то делается вывод о возникновении неисправности. От появившегося тока утечки автоматически отключаются силовые контакты.

Дополнительное назначение устройства: предотвращение пожара здания вследствие нарушения диэлектрических свойств изоляции, создающего случайные пути аварийных токов.

Дифференциальный орган работает во всех системах заземления здания. Однако наиболее корректная и безопасная ситуация создается в схемах TN-S и TN-C-S, ТТ с дополнительной заземляющей магистралью РЕ.

Здания со старой системой заземления TN-C загрубляют чувствительность органа сравнения.

Электрические схемы УЗО: 2 варианта для квартиры и дома

Защита выпускается готовыми модулями для установки на Din рейку с возможностью монтажа в однофазной или трехфазной проводке.

Схема подключения однофазного УЗО

В сеть 220 вольт включают модуль на две магистрали тока с потенциалами фазы и нуля.

Схема внутренней конструкции защиты печатается прямо на корпусе, приводится в документации. Провод приходящей фазы подключается сверху на клемму №1, а с клеммы №2 идет к потребителям.

Потенциал нуля подводится на верхнюю клемму N, а снимается с нижней. Менять эти правила подключения нельзя: иначе орган сравнения фаз не сможет работать правильно, произойдут ложные срабатывания.

Схема подключения трехфазного УЗО

Три входных фазных проводника монтируют поочередно к верхним клеммам №1, 2 и 3. Снизу модуля с клемм №2, 4 и 6 их снимают и направляют к потребителю. Потенциал нуля подводят сверху к клемме “N”, снимают с нижней.

Различные производители конструктивно располагают магистраль рабочего нуля справа или слева от магистралей фаз. Все эти вариации показаны схемой-картинкой на корпусе защиты.

Магистрали фаз допустимо менять между собой местами, но их нельзя путать с линией тока нуля. К ней подключена обмотка кнопки проверки “Тест”. При ее нажатии защита станет работать не правильно.

Схемы подключения однофазного УЗО: 3 варианта использования в квартире

Модуль защиты в квартирном щитке может монтироваться на:

  • вводе для контроля всего рабочего оборудования, подключенного к проводке;
  • одной проблемной линии, например, для ванной комнаты или кухни, обладающих повышенной степенью влажности;
  • несколько магистралей с розеточными группами.

Вводное УЗО: защита всей проводки в квартирном щитке

Устройство защитного отключения на вводе в квартиру устанавливают непосредственно за счетчиком и вводным автоматическим выключателем.

Пример расположения модулей защит, показанных на фотографии электрического щитка, дополняет поясняющая схема. Для ее ввода используется обычный автоматический выключатель однофазного исполнения.

Он разрывает только потенциал фазы аварийного тока. Это вполне приемлемо для обеспечения большинства задач, которые стоят в вопросах безопасности бытовой проводки.

Схема с двухполюсным автоматом ввода создается по такому же принципу за исключением того, что потенциал нуля проходит через его вторую магистраль на вход вводного УЗО.

После выхода с устройства защитного отключения потенциал нуля подключают к отдельной изолированной шинке N. С нее выполняют разводку по жилам кабелей к потребителям.

Защитные магистрали РЕ проводника монтируются с помощью собственной шинки PE. На нее подключается соответствующая жила от вводного кабеля и собираются отходящие магистрали ко всем потребителям без каких-либо разрывов.

Технические характеристики УЗО: номинальный ток и величина утечки — как правильно выбрать для вводного модуля

2 перечисленных параметра заложены заводом в конструкцию любого модуля. Изменить их после его приобретения мы не сможем. Поэтому важно их правильно выбирать до покупки.

Номинальный ток и уставка срабатывания утечки маркируются прямо на корпусе защиты.

Как выбрать УЗО по номинальному току

Эта величина характеризует силу тока, которую способны нормально выдерживать внутренние цепи блока без повреждения, например, со значением 40 ампер, как показано на картинке.

Если через внутреннюю схему защиты пойдет больший ток, то он просто спалит обмотки, провода, изоляцию. Это допускать нельзя.

Каждое устройство защитного отключения подключают через индивидуальный автомат с меньшим номинальным током на одну ступень стандартного ряда.

По этому принципу для верхней схемы выбран автомат с током 32 А для вводного УЗО на 40 ампер. Его уставка по нагрузке короткого замыкания и перегрузу спасает наш модуль от выгорания при любой аварии.

Стоимость дифавтомата несколько выше, чем составляющих УЗО и автомата вместе, но его применение экономит место в квартирном щитке, что часто бывает вполне обоснованно.

Как выбрать УЗО по току утечки

Практически через любой слой изоляции протекают токи. Просто у материалов с высокими диэлектрическими свойствами они очень малы из-за высокого электрического сопротивления.

Поврежденная изоляция обладает низкой ограничивающей способностью. Через нее протекают токи повышенной величины.

ПУЭ регламентирует суммарный ток утечки (дифференциальный) сквозь изоляцию. Он никогда не должен превышать безопасную для человека величину.

Существуют специальные лабораторные приборы, которые позволяют измерить ток утечки через изоляцию электропроводки. Когда они отсутствуют, то выполняют приблизительный расчет по предложенной методике.

Для обычных помещений выбирают устройство защитного отключения с безопасным дифференциальным током 30 мА. Во влажной среде, характерной для ванной комнаты или кухни во время приготовления пищи, его величина снижается до 10 или 6 мА.

На вводе в здание допустимо ставить устройство защитного отключения с номиналом 100 мА.

Вводное УЗО на 100, 300 или 500 мА не способно спасти человека от получения электрической травмы. Его задача: предотвратить пожар из-за возгорания электрической проводки.

УЗО для ванной: пример выбора модуля защиты на один потребитель

Вариант размещения защитного отключения внутри квартирного щитка показан фотографией ниже.

Схема подключения модуля защиты для одной отдельной линии (ванная комната) с расположением магистралей фазы и нуля показана более подробно на общей картинке для квартирной проводки.

Автоматический выключатель этой магистрали, как и остальных, запитан от сборки за вводным автоматом.

Обращаю внимание, как здесь подключена шинка рабочего нуля и ее отличия от способа, выбранного для схемы с вводным модулем.

Читайте также:  Какое защитное оборудование поставить с низкой стороны трансформатора?

Рабочий ноль подводится от вводного кабеля непосредственно к счетчику, а с него отводится на шинку N. С нее выполняется разводка ко всем потребителям кабелями отходящих линий.

К розеткам ванной комнаты рабочий ноль подается через отдельный силовой контакт нашей защиты.

Монтаж шинки PE выполняется по предыдущему варианту без изменений.

В этой схеме внутренняя конструкция модуля защищена от превышения номинального тока (16 ампер) собственным автоматическим выключателем (номинал 10 А).

Групповое УЗО: экономная защита нескольких отходящих линий

Устанавливать индивидуальный модуль к каждому отдельному потребителю — наиболее оправданное решение в вопросах обеспечения безопасности и поиска места возникшей неисправности.

Однако такая схема монтажа самая затратная и дорогая. Она требует использования довольно вместительного квартирного щитка и большого количества модулей УЗО или дифференциальных автоматов. На их покупку уходит много денег.

Групповое УЗО позволяет их экономить. Его просто подключают к нескольким отходящим линиям, располагая отдельным блоком перед индивидуальными автоматическими выключателями.

Внутри квартирного щитка их удобно монтировать отдельными группами. Этот прием обеспечивает наглядность при эксплуатации и ремонте.

Схема подключения группового УЗО к нескольким отходящим линиям изображена ниже.

Здесь защиту группового модуля по величине номинального тока 50 ампер выполняет автомат ввода 40А.

У подобной схемы начинающие электрики выполняют ошибочный расчет, подбирая номинальный ток группового УЗО как сумму номиналов подключенных нагрузок.

Например, на схеме все потребители запитаны через автоматы на 32, 25 и 16 ампер. Общая их сумма составляет 32+25+16=73. Искать защиту с таким номиналом или большим бессмысленно.

Этот вопрос решается проще: вводной автомат в этой квартирной проводке уже выбран на 40 ампер. Большие токи он обязан отключать, одновременно защищая групповое УЗО.

Поэтому его номинал вполне достаточно выбрать на одну ступень больше из стандартного токового ряда: 50 ампер.

Отличия конфигурации цепей рабочего нуля для схемы группового УЗО

Рассматриваемая схема объединила оба рассмотренных выше варианта формирования цепочек для подключения к шинке N:

  1. до группового УЗО работает вторая разработка,
    используемая для одиночной линии;
  2. после него создается своя дополнительная шинка
    N1, отделяемая от общей цепочки контактами группового модуля.

Монтаж шинки РЕ и проводов к ней не меняется.

Схема подключения трехфазного УЗО: 4 варианта для частного дома

Ниже рассматриваю случаи использования противопожарного и обычного модуля в разных ситуациях.

Противопожарное УЗО для частного дома: как правильно выбрать и установить

Фрагмент схемы подключения четырехполюсного противопожарного УЗО на вводе в частный дом поясняет главный принцип его выбора по дифференциальному току.

Его ставят на вводе в здание для защиты:

  • входного кабеля;
  • линий к потребителям, на которых не используются
    индивидуальные устройства защитного отключения;
  • выполняющей роль резерва в случае отказа
    основного модуля.

Противопожарное УЗО подключают в схему электропитания дома с обязательным соблюдением селективности его срабатывания. Она достигается комплексно двумя настройками:

  • троекратным запасом уставки по дифференциальному
    току в сравнении с любым групповым или индивидуальным модулем, расположенным
    ниже;
  • замедлением на срабатывание по времени минимум в
    3 раза.

Фрагмент приведенной выше схемы включения показывает, что дифференциальный ток противопожарного модуля IΔns трижды превышает уставку утечки IΔn1 или IΔn2 у любой группы потребителей.

Противопожарные УЗО создаются для срабатывания от токов утечки на 100, 300 либо 500 мА, а модули защиты человека от дифференциального тока производятся на уставки 30, 10 или 6 миллиампер.

Возможность выставления уставки времени для селективного срабатывания обозначается на корпусе модуля латинской буквой “S”.

Подключение трехфазного УЗО: схема на 4 полюса с использованием нейтрали

Упрощенно схему подключения четырехполюсного УЗО в трехфазную сеть можно представить следующим образом: на выходе рабочего нуля используется шинка для разводки потенциалов нейтрали N по подключенным потребителям (схема с нейтралью).

Потребители могут питаться от всех 3 фаз или какой-то одной. Эта же схема позволяет выполнять защиту одновременно трех разных однофазных цепей при условии использования общей нейтрали.

При этом стараются построить работу оборудования с соблюдением равномерного распределения токов нагрузок по всем фазам.

Подключение трехфазного УЗО: схема на 4 полюса без использования нейтрали

Отказаться от работы нейтрального провода и упростить конструкцию позволяет случай использования симметричной нагрузки, у которой все токи в фазах всегда равны.

Пример такого подключения — защита трехфазного асинхронного электродвигателя. Обмотки его статора могут быть собраны по схеме звезды или треугольника, которые обеспечивают одинаковые сопротивления между фазами.

Потенциал рабочего нуля заводится на вводной контакт четырехполюсного УЗО, а на выходной ничего не подключается. Выходная клемма потенциала N остается пустой.

Этот прием позволяет экономить средства за счет подключения двигателя к цепям питания кабелем с четырьмя, а не пятью жилами: три для фазных потенциалов и одна — защитного РЕ проводника.

Его монтируют на специальный болт заземления корпуса.

Подключение трехфазного УЗО: схема для однофазной сети

Предлагаемый вариант не является типичным.

Он используется как исключение в трех случаях:

  • У владельца имеется лишний модуль защиты, который необходимо пристроить в работу. Иначе оно просто пылится без дела.
  • Собираемую однофазную проводку планируется в ближайшем времени переводить на три фазы.
  • Временная замена модуля, вышедшего из строя при возникновении аварии.

Во всех трех случаях необходимо потенциал фазы пускать через те клеммы, к которым подключена обмотка кнопки “Тест”. Иначе она не станет срабатывать при ручных проверках.

В этой короткой статье я постарался дать самый необходимый материал. Видеоролик владельца Заметки электрика наглядно дополняет, как подключить УЗО правильно и выбрать его по номинальному току и току утечки. Рекомендую посмотреть.

Ожидаю, что у вас еще возникли вопросы по этой теме. Задавайте в комментариях. Я отвечу.

Чем отличаются УЗО и дифференциальные автоматы и что выбрать для оборудования щитка

Устройство защитного отключения (УЗО) – отключит электричество, если вы коснетесь рукой оголенного провода, если изоляция кабеля начнет «пробивать». Но оно совершенно не защитит проводку от короткого замыкания или перегрузки для этого нужен автоматический выключатель (автомат). Дифавтомат объединяет в себе функции узо и автомата. Что выбирать, узо + автомат или дифавтомат и как их отличить?

Как отличить УЗО от дифавтомата

  1. Прямое указание производителя. Иногда прямо на корпусе пишется «Дифавтомат» или «УЗО»

Маркировка. Если присутствует маркировка на русском языке, например у производителей IEK и EKF, то буквы «ВД» (выключатель дифференциальный) говорят о том, что перед вами УЗО, а буквы «АВДТ» (автоматический выключатель дифференциального тока) или «АД» (автомат дифференциальный) – дифавтомат.

  • Сила тока. На лицевой части корпуса самые большие цифры показывают номинальный ток. Если перед этими цифрами нет букв, то перед вами УЗО. Буквы «А», «В», «С» и «D» перед силой тока указывают на тип теплового и электромагнитного расцепителя, значит перед вами дифавтомат.
  • Схема. УЗО и дифавтомат на корпусе иногда имеют схему. В бо́льшей части они похожи, но в дифавтомате дополнительно находится тепловой и электромагнитный расцепитель.

    Подключение

    В распределительном щитке УЗО подключается вместе с однолинейным автоматическим выключателем (автоматом) по предложенной схеме:

    Схема подключения УЗО и автомата в щитке

    В такой схеме, в случае утечки электричества (например если пробила изоляция в стиральной машине) срабатывает УЗО, а если случается короткое замыкание или перегрузка, срабатывает автомат. Несколько преимуществ такого подключения:

    1. Отдельное устройство всегда выполняет функции лучше, чем комбинированное, следовательно связка УЗО + автомат всегда будет надежнее работать, чем дифавтомат.
    2. К одному УЗО можно подключить несколько автоматических выключателей. Например по этой схеме: В ней каждый из автоматов сработает при коротком замыкании или перегрузе, а УЗО сработает, если в сети появилась утечка.
    3. При срабатывании видно, что стало причиной отключения – перегруз/короткое или утечка. Соответственно, найти причину неисправности становится гораздо легче.

    Дифавтомат содержит в одном корпусе автомат и УЗО. В связи с этим у него только одно достоинство – он занимает меньше места в щитке, да и то, только в случае, если вы решитесь подключить всю комнату на один автомат.

    Что лучше УЗО + автомат или дифавтомат, посмотрим на схеме

    Рассмотрим типичную задачу для подключения в квартире. Подключение кухни:

    • Контур розеток;
    • Контур освещения;
    • Проточный водонагреватель;
    • Электроварочная панель;
    • Электродуховка;
    • Кондиционер.

    Под каждый из этих контуров в щитке необходимо оборудовать отдельный автомат. Также обязательно защитить кухню от утечек, т.к. это комната, в которой используется вода и существует вероятность затопления сверху.

    Подсчитаем места, занятые на DIN-рейке в варианте использования УЗО + автоматы:

    УЗО с автоматами

    А теперь решим ту же задачу с использованием дифференциальных автоматов:

    Дифавтоматы на рейке

    Как видно из схемы, на самом деле дифавтомат в реальных условиях занимает места больше, чем УЗО + автомат.

    Стоимость

    Давайте подсчитаем, сколько денег придется потратить на приведенные выше схемы. Для удобства используем стоимость оборудования от ABB:

    Подсчет стоимости оборудования УЗО+автоматы

    Теперь такие же подсчеты сделаем для использования дифавтоматов:

    Подсчет стоимости дифавтоматов

    Получается, что использовать дифавтоматы в три раза дороже, чем связку УЗО + автоматы.

    Замена

    Какой бы ни была надежной техника – со временем она ломается. В случае с УЗО, автоматами и дифавтоматами – ремонтировать сами устройства нет смысла – их меняют целиком. В случае поломки автомата, стоимость замены будет 2.15$ + услуги электрика.

    Внутри корпуса дифавтомата находится такой же электромагнитный и температурный автомат. В пределах одного производителя качество деталей идентичное, следовательно вероятность поломки автоматического выключателя за 2.15$ такая же, как и дифавтомата за 31$. Следовательно, преимущество, опять же, за связкой УЗО + автомат.

    Что выбрать, УЗО или дифференциальный автомат?

    Получается, что дифавтомат имеет два преимущества перед связкой УЗО + автомат:

    1. Дешевле;
    2. Экономит место на DIN-рейке ;

    Но эти преимущества проявляются только при формировании простой схемы, где используется только один выключатель в щитке. Что случается очень редко. В остальных случаях использовать связку автомат + УЗО лучше дифференциального автомата.

    Видео. Преимущества УЗО и дифавтоматов.

    В ролике наглядно показаны отличия подключения УЗО+автомат и дифавтомата, рассказаны плюсы и минусы обоих решений.


    Как правильно подключить УЗО?

    В связи с массовым использованием электричества в быту и на предприятиях остро встает вопрос о необходимости защиты человека от случайного поражения электротоком. Для этого используются специальные устройства защитного отключения (УЗО), на которых выстраивается работа защиты от электрического удара. Из-за естественного желания обезопасить себя многие люди задаются вопросом, как подключить УЗО в собственном доме или квартире и для чего его применяют.

    Назначение и область применения УЗО

    УЗО предназначено для сравнения величины электрического тока, протекающего в фазном и нулевом проводе. При нормальной работе электрических приборов эта величина одинакова и встречные потоки в обмотках УЗО компенсируют друг друга. Как только возникает аварийная ситуация — где-то нарушается изоляция с последующим протеканием заряженных частиц на землю в обход нуля, дифференциальные токи будут отличаться и защита отключит питание.

    На практике это можно представить следующим образом: при пробое электропроводки на корпус стиральной машинки или водонагревателя их корпус будет находиться под потенциалом. Как только с корпуса потенциал начнет перетекать на землю, защита отреагирует, и человек не пострадает. Наиболее актуально подключать УЗО в цепь мощных приборов на кухне или в ванной, так как из-за выделения конденсата на их поверхности и металлическом корпусе, который является потенциальным проводником.

    Но это не означает, что остальное оборудование не требует подобных приспособлений для защитного отключения: те же светильники, розетки и прочая подключенная нагрузка также может нести угрозу человеку. Поэтому их тоже актуально подключать к УЗО на щитке как общим для всей электрической проводки, так и отдельно для каких-либо приборов или их групп. Особенности применения электронных и электромеханических УЗО напрямую зависит от схемы электроснабжения и места их установки.

    Читайте также:  Тусклый свет в доме при включении системы водоснабжения

    Схемы подключения УЗО в однофазной сети

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

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

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

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

    Без заземления

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

    Рис. 1: Подключение УЗО в однофазной двухпроводной системе

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

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

    Рис. 2: подключение УЗО в разветвленной однофазной двухпроводной системе

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

    С заземлением

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

    Рис. 3: Подключение УЗО в однофазной трехпроводной системе

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

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

    Подключение УЗО в двухфазной сети

    Двухфазное питание относится к нестандартным присоединениям, где переоборудованный трансформатор старого образца на 127 В был переподключен в треугольник под современных потребителей на 220В, которые питаются от него линейным напряжением.

    Рис. 4: Подключение УЗО в двухфазной системе

    Чтобы подключить устройство защитного отключения в двухфазную цепь, необходимо обязательно отключить оба провода на вводе в щит, так как каждый из них находится под потенциалом. Затем каждая из фаз подключается к соответствующим фазным клеммам и нулевым клеммам с дальнейшим соблюдением их полярности. В отличии от однофазной системы, автоматы на выходе из УЗО должны устанавливаться для каждой линии или их можно заменить одним двухполюсным.

    Подключение УЗО в трехфазной сети

    Защита устройств, питаемых сразу тремя фазами, производится по аналогичному принципу, с тем отличием, что УЗО выбирается на четыре вывода. Пример подключения приведен на рисунке ниже:

    Рис. 5: Подключение УЗО в трехфазной системе

    Как видите, в данном случае подключение защитного устройства производится также после электрического счетчика и вводного пакетника. За ним уже подключаются индивидуальные автоматы, реагирующие на замыкание фаз, а при необходимости и более чувствительные УЗО для выстраивания селективного срабатывания на определенные группы потребителей.

    Так как установка отдельного устройства для каждой фазы слишком затратное удовольствие, в трехфазных цепях применяются групповые УЗО, которые работают сразу со всеми элементами линии.

    Основные ошибки во время подключения УЗО

    При подключении УЗО многие допускают типичные ошибки, которые могут иметь весьма серьезные последствия для человека. Чтобы избежать их, соблюдайте такие правила:

    • входные клеммы устройства защитного отключения должны подключаться только после соответствующего автомата, прямое подключение к сети недопустимо;
    • соблюдайте соответствие нулевых и фазных контактов, их обозначение специально указано на корпусе;
    • при монтаже проводки внимательно соблюдайте схему, особенно это касается объектов с разветвлением, большим количеством подключенных объектов и несколькими УЗО для них;
    • если в квартире или доме отсутствует заземляющий проводник, то его ни в коем разе не стоит заменять проводом наброшенным на радиаторы отопления или трубы водопровода, заземление должно изготавливаться в соответствии с правилами;
    • обращайте внимание на рабочие характеристики приобретаемых приборов (номинальный рабочий ток и ток отключения) и их соответствие параметрам сети, к примеру, если в линии может протекать ток в 50А, то устройство стоит выбирать минимум на 63А.

    Чтобы обезопасить себя во время подключения соблюдайте элементарные правила электробезопасности.

    Правила безопасности

    Если вы решили самостоятельно подключить УЗО, успех и безопасность выполняемых работ будет зависеть от соблюдения вами правил безопасности:

    • Перед началом монтажных операций обязательно снимите напряжение с участка (после отключения не лишним будет проверить наличие потенциала индикатором);
    • Позаботьтесь о маркировке проводов – так будет гораздо удобнее подключать устройство, чтобы не перепутать выводы;
    • Обязательно пользуйтесь заводскими клеммами и зажимами, ни в коем разе не допускайте накруток, напаек и других соединений с плохим контактом;
    • После установки проверьте надежность соединений и наличие достаточной изоляции на всех токоведущих элементах;
    • При вводе в работу обязательно проверяйте работоспособность путем нажатия кнопки тест;
    • При первой подаче напряжения на вновь установленное устройство оно может разлететься из-за заводского брака или монтажных дефектов, поэтому лучше не стоять поблизости или принять меры для защиты глаз.

    Перед подачей напряжения после завершения монтажа обязательно убедитесь, что никто из домочадцев или коллег не касается токоведущих элементов.

    Схема подключения УЗО и автоматов в щитке

    Устройства защитного отключения (УЗО) — это электрические аппараты токовой защиты, реагирующие на токи утечки (дифференциальные токи). Под утечкой понимают аварийные токи, протекающие между сетевыми проводниками и «землей». В зависимости от величины дифференциального тока схема с УЗО может предотвращать поражение человека электричеством или предупреждать возникновение пожара из-за неисправностей в электропроводке.

    Схемы подключения УЗО в однофазной сети

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

    Схемы подключения УЗО в трехфазной сети

    Городское жилье, как правило, питается от трехпроводной однофазной сети. В предыдущем разделе было рассказано, как подключить УЗО в квартире.

    Загородные дома и домовладения часто потребляют намного больше электроэнергии. Их часто подключают к трехфазной сети. В загородном доме могут применяться электрические отопительные котлы, мощные водонагреватели для горячего водоснабжения. В подсобных помещениях часто организуются мастерские, оборудованные станками различного назначения.

    Многие мощные нагрузки рассчитаны на напряжение 380 В. Для их питания должна использоваться проводка, состоящая из пяти проводников — трех фазных, нулевого и провода защитного заземления. Во многих местах эксплуатируются устаревшие четырехпроводные сети, в которых отсутствует отдельный заземляющий проводник. В этом случае для применения трехфазного УЗО хозяевам приходится самим изготавливать заземляющий контур и прокладывать сеть заземления.

    При наличии заземления установка УЗО в трехфазной сети ничем не отличается от подключения однофазных устройств защитного заземления. Схемы подключения и критерии выбора аппаратов защиты остаются прежними.

    В случае если есть значение мощности трехфазной нагрузки, питающейся от сети 380 В, номинальный ток можно рассчитать по формуле:

    где I — номинальный ток; P — мощность трехфазной нагрузки; U — напряжение трехфазной сети.

  • Ссылка на основную публикацию