Принцип работы и схема подключения УЗО в трехфазной сети

Первым в цепи установлен центральный автоматический выключатель. В этом случае используются однополюсные автоматические выключатели.

Спешу вас заверить: устройство защитного отключения действительно работает, поэтому в целях собственной безопасности и предотвращения несчастных случаев, связанных с поражением электрическим током, такое устройство стоит установить каждому. Они не могут защитить от удара током — только от возгорания.

Перед подачей напряжения после завершения монтажа обязательно убедитесь, что никто из домочадцев или коллег не касается токоведущих элементов. Подключение ТЭН в трехфазную сеть. Часть 2

Следует запомнить, что ни в коем случае не стоит нули разных групп от разных устройств защитного отключения соединять между .

Особенности подключения с заземлением и без Отдельно взятые специалисты иногда высказывают мнение, что подключение УЗО без заземления невозможно или такая схема будет являться неработоспособной. То есть получается, что ноль подключён в обход выключателя, и ток нагрузки будет восприниматься им как дифференциальный УЗО будет отключаться.

Трансформатор тока выполнен на тороидальном ферромагнитном сердечнике.

Заземляющий подключается только к защищаемым объектам через отдельную шину заземления.

К трехфазному узо можно подключить три независимых группы электроприемников. Схема с одним общим УЗО Данная схема выглядит следующим образом: электрический счётчик — УЗО общее для всех групп — автоматические выключатели на каждую группу потребителей. Схема подключения четырехполюсного УЗО в трехфазной сети без использования нейтрали

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.

Принцип действия

Так как УЗО является прибором для защиты человека от поражения током, в основу принципа действия положена нейтрализация опасного потенциала корпуса оборудования. К верхним клеммам устройства присоединяются фаза и ноль непосредственно от генератора энергии, а к нижним – фаза и ноль от нагрузки. Таким образом, схема движения тока по цепи имеет порядок от источника электричества через УЗО на проводе к электроприбору, а затем в обратном порядке возвращается в сеть.

В цепи устройство выступает как основной контроллер силы тока, который в нее поступает и выходит, соответственно. При ненулевой разнице обнаруживается утечка, сигнал о которой поступает в УЗО и менее чем через секунду электрическая схема отключается.

В стабильной и исправной сети между входящим и выходящим напряжением нет заметной разницы, поэтому контроллер не срабатывает и все подключенное оборудование работает нормально. При внештатных ситуациях с утечкой тока вся электрическая сеть прекращает работу, предупреждая воспламенение или прямой контакт с человеком. Принцип работы направлен, прежде всего, на безопасность, поэтому УЗО никак не реагирует на аварийные ситуации, которые не сопровождаются утечками тока, например, на перегрузку электросети или короткое замыкание в ней.

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.

Как правильно подключать проводки к автоматам

Существует большое количество приспособлений, которые позволят облегчить подключение контактов к автоматике. Для того, чтобы выбрать подходящий вариант, мы рассмотрим их детально.

Наконечники на гибкий провод

С целью подключения элементов электрического щита часто используют гибкие провода с множеством проволок, ведь с подсоединением таких контактов справиться даже новичок. Но при этом и здесь существует нюанс.

Как мы уже рассмотрели выше, многие мастера фиксируют жилу зажимом без оконцевания, из-за чего хрупкие проволоки начинают отламываться и контакт слабеет.

Если при монтаже используется многожильный провод, то не стоит забывать про наконечники

Иногда в один зажим возникает необходимость фиксировать сразу два контакта, поэтому с такой целью были изобретены двойные наконечники. Они лучшим образом подходят тогда, когда приходится устанавливать множество перемычек.

Специальный наконечник для формирования перемычек

Дугообразный загиб

Обычно для подключения жил в зажимы требуется снять 10 миллиметров изоляционного слоя — этого достаточно для того, чтобы сформировать на гонце дугу, которую затем и помещают в клемму. Как показывает практика, большинство электриков при отсутствии наконечников используют такой способ.

В результате удается получить надежный контакт, который не будет ослабляться со временем. Подходит этот способ при наличии монолитной жилы на конце.

Благодаря такому соединения расширяется площадь взаимодействия контакта с зажимом, это позволит избежать проблем с функционированием автомата

Неразрывные перемычки

Когда приходится подсоединить несколько автоматов одним проводом, возникает необходимость использовать гребенку (шину). Тем не менее, она не всегда оказывается под рукой, поэтому сформировать самодельную гребенку можно из провода любого сечения.

Следует согнуть провод таким образом, чтобы получилась гребенка. Затем на месте сгиба необходимо зачистить провода.

Способ формирования неразрывной гребенки

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.

Место установки

Обычно, место установки УЗО в электрощите. В нем расположены различные устройства для учета и распределения электрической энергии напряжения до 1000 В. В электрощите наряду с УЗО, установлены автоматические выключатели, электрический счетчик, распределительные клеммные колодки, и другие электрические приборы.

Если у вас имеется установленный электрощиток, то для установки устройства защитного отключения понадобится минимальный набор электрика. В него войдут пассатижи, бокорезы, набор отверток, маркер.

В редких случаях, может понадобится набор торцевых ключей, и электрический тестер. УЗО устанавливается на DIN-колодку. Если на имеющейся колодке нет места, то понадобится установить дополнительную.

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.

Проведение работ профессиональными службами

Теоретически и практически тоже с участием специалистов, установка УЗО предполагает выполнение мероприятий по определению порога срабатывания устройства.

Инструктаж установки защитных приборов из серии УЗО всегда требует определённой последовательности монтажа. Первым элементом последовательности, как правило, выступает автоматический выключатель. Затем идут – электросчётчик, УЗО и прочие элементы сети (+)

Существуют установленные правила – своеобразный инструктаж, где отмечается вся последовательность действий в таких случаях.

Ход работ:

1. Прежде всего, от прибора отключается цепь нагрузки по фазе и нулю, для чего используется автоматический выключатель.
2. Далее используется схема подключения к УЗО измерительной аппаратуры и элементов регулировки (потенциометр).
3. Путем изменения сопротивления потенциометра добиваются срабатывания устройства и фиксируют показания тока на измерительном приборе.

Отмеченное значение измерительного прибора в момент срабатывания – это дифференциальный ток УЗО. Зафиксированное показание тока должно находиться в установленном диапазоне.

Если условие не выполняется, установка защитного устройства в цепь запрещается. Необходимо подобрать другой экземпляр, подходящий по параметрам.

Настройка уже установленного прибора – явление классическое для профессиональных служб. Благодаря точной настройке, выставляется оптимальная защита, что существенно отражается на общей безопасности

При подключении защитных устройств типа УЗО с заземлением, правилами предполагается также проведение работ, направленных на измерение тока утечки в границах зоны защиты прибора.

Обычно подобные мероприятия обязательны для случаев монтажа электромеханических приборов:

1. Через автомат к устройству защиты подключается нагрузка.
2. Согласно тестовой схеме к прибору подсоединяется измерительная цепь, состоящая из магазина сопротивлений и амперметра.
3. Изменяя магазин сопротивлений, добиваются срабатывания устройства и фиксируют показания амперметра.
4. Ток утечки вычисляют по формуле: Iу = I – Iа, где I – отключающий ток цепи, Iа – показания амперметра.

Полученное значение Iу не должно превышать номинальное значение дифференциального тока УЗО более чем на одну треть.

Настройка сопровождается измерениями токов различных режимов. Для измерений используются амперметры с высокой степенью точности показаний. Такую работу выполнить по силам только специалистам

Если такое превышение зафиксировано, это явный признак того, что в границах зоны защиты прибора находится дефектный участок. Для таких случаев правила ПЭУ требуют исполнения необходимых мероприятий, направленных на устранение тока утечки.

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.

Как работает трехфазное устройство защитного отключения

В конструкции 3-фазного УЗО предусмотрен трансформатор тока, первичная обмотка которого образована четырьмя проводами: тремя фазными и одним нулевым. При отсутствии утечек суммарный магнитный поток равен нулю и ток во вторичной обмотке трансформатора не протекает. Если же произошла утечка на заземленный корпус электрооборудования, суммарный магнитный поток получает определенное значение, отличное от нуля. Он наводит во вторичной обмотке ток, который ведет к срабатыванию электромагнитного реле. Воздействуя на механизм расцепления УЗО, реле отключает цепь нагрузки от питающей сети.

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.