Селективное УЗО: устройство, назначение, сфера применения + схема и нюансы подключения

УЗО без земли

Способ подключения УЗО без защитного заземления

Процитированный в начале п 7.1.80 существует в ПУЭ не в гордом одиночестве. Он дополнен пунктами, разъясняющими, как все-таки (ну нет в наших домах контуров заземления, нету!) «впихнуть» УЗО в систему TN-C. Суть их сводится к следующему:

1. Ставить общее УЗО или дифавтомат на квартиру с проводкой TN-C недопустимо.
2. Потенциально опасные потребители должны быть защищены отдельными УЗО.
3. Защитные проводники розеток или розеточных групп, предназначенных для подключения таких потребителей, должны быть кратчайшим путем заведены на ВХОДНУЮ нулевую клемму УЗО, см. схему справа.
4. Допускается каскадное включение УЗО при условии, что верхние (ближние к электровводу УЗО) менее чувствительны, чем оконечные.

Человек сообразительный, но незнакомый с тонкостями электродинамики (чем, кстати, грешат и многие дипломированные электрики-силовики) может возразить: «Погодите, а в чем проблема-то? Ставим общее УЗО, заводим на его входной ноль все РЕ – и готово, защитный проводник не коммутируется, заземлились без земли!» Так, да не так.

Отрезок РЕ с соответствующим отрезком нуля и эквивалентным сопротивлением потребителя R образуют петлю, охватывающую магнитопровод дифтрансформатора, см. принцип работы УЗО-Д. Т.е., на магнитопроводе появляется ПАРАЗИТНАЯ обмотка, нагруженная на R. Хотя R мало (48,4 Ом/кВт), на синусоиде в 50 Гц влиянием паразитной обмотки можно пренебречь: длина волны излучения – 6000 км.

Электромагнитное поле установки и шнура к ней также исключаем из рассмотрения. Первое сосредоточено внутри аппарата, иначе он не пройдет сертификацию и не поступит в продажу. В шнуре же провода проходят вплотную друг к другу, и их поле сосредоточено между ними независимо от частоты, это т. наз. Т-волна.

Но при пробое на корпус электроустановки или при наличии наводок в сети по паразитной петле проскакивает короткий мощный импульс тока. В зависимости от конкретных факторов (просчитать которые точно может только специалист с опытом научной работы и на мощном компьютере) возможны два варианта:

• «Анти-дифференциальный» эффект: всплеск тока в паразитной обмотке компенсирует разбаланс токов в фазе и нуле и УЗО будет, что называется, мирно сопеть носиком в подушку, когда на проводах уже повисла скрюченная головешка. Случай исключительно редкий, но крайне опасный.
• Также возможен «супер-дифференциальный» эффект: наводка усиливает разбаланс токов, и УЗО срабатывает без утечки, побуждая хозяина к тягостным размышлениям: почему то и дело выбивает УЗО, если в квартире все исправно?

Величина обоих эффектов сильно зависит от размеров паразитной петли; тут сказывается ее открытость, «антенность». При длине РЕ до полуметра эффекты пренебрежимо малы, но уже при его длине в 2 м вероятность несработки УЗО возрастает до 0,01% По цифрам это мало, но по статистике – 1 шанс из 10 000. Когда речь идет о человеческой жизни, это недопустимо много. А если в квартире без заземления проложена паутина из «защитных» проводников, то чего удивляться, если УЗО «вышибает» при включении зарядки мобильника.

В квартире с повышенной пожароопасностью допустимо, при обязательном наличии индивидуальных УЗО потребителей, включенных по рекомендуемой схеме, ставить и общее ПОЖАРНОЕ УЗО на 100 мА разбаланса и с номинальным током на ступень выше, чем у защитных, независимо от тока отсечки автомата. В описанном выше примере для хрущевки нужно подключить УЗО и автомат, но не дифавтомат! При выбивании автомата УЗО должно остаться в работе, иначе резко возрастает вероятность несчастного случая. Поэтому УЗО по номиналу нужно брать на две ступени выше автомата (63 А для разобранного примера), а по разбалансу – на ступень выше оконечных 30 мА (100 мА). Еще раз: в дифавтоматах номинал УЗО делают на ступень выше тока отсечки, поэтому для проводки без земли они не годятся.

Как подключить УЗО без заземления

Важный совет: не рекомендуется использовать УЗО с электронным управлением, поскольку при нарушении питания электронной схемы, аппарат перестает исполнять свою функцию.

Перейдем к самому важному вопросу нашей статьи: какова схема подключения УЗО без заземления?

Совет: необходимо использовать УЗО только в паре с автоматическими выключателями. Делать это необходимо потому, что УЗО обеспечивает защиту электрической цепи только при возникновении токов утечки. Данный аппарат абсолютно не рассчитан на защиту от токов КЗ и перегрузки. Следовательно, УЗО защищает от поражения током, а автоматический выключатель – от сверхтоков, способных привести к пожару, порче проводки и электрооборудования. Исключение составляют только автоматы дифференциальной защиты, которые в своей конструкции объединяют и УЗО и автоматический выключатель.

Что касается самого подключения УЗО, то его можно произвести двумя способами.

Первая схема подключения однофазного УЗО – установить единственный аппарат защиты большой мощности на все электрооборудование дома или квартиры. Данный способ имеет преимущество благодаря тому, что он наиболее простой. После аппарата учета электроэнергии фазный проводник идет на входящие клеммы УЗО, затем с выходящих клемм проводник идет на автоматические выключатели. От автоматов провод идет на питание электрооборудования: розеток и освещения.

Такая схема не занимает много места в распределительном щитке. Недостатком такого способа установки УЗО является то, что при срабатывании отключается все электрооборудование дома или квартиры. Также сложно быстро определить причину отключения.

Второй способ подключения УЗО без заземления – это установка отдельного аппарата на каждый опасный участок. В таком случае устройство защиты будет стоить дороже, и в распределительном щитке будет занимать больше места. С другой стороны, при отключении одного участка цепи, другие останутся подключенными к электричеству, и не придется столкнуться с ситуацией, когда весь дом будет обесточен. В этом случае схема подключения однофазного УЗО такова: от счетчика фазный провод подключается к каждому автоматическому выключателю, а от него к каждому УЗО.

При подключении УЗО к сети следует придерживаться следующего правила: нельзя объединять нулевые проводники в узел после УЗО. Это приведет к ложным срабатываниям. Кроме того, после монтажа защитной цепи следует проверить, правильно ли собрана схема подключения УЗО без заземления. Сделать это можно следующим образом: подключить электрооборудование к розетке, которая находится в цепи УЗО. Если после включения прибора УЗО не отключится – схема подключена правильно. Также нужно проверить УЗО на срабатывание в результате возникновения тока утечки, путем нажатия на кнопку «ТЕСТ» на самом УЗО.

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.

Особенности приборов для отключения нагрузки

Если электрическая система разделяется на контуры, то для каждой линии в цепочке устанавливают отдельный автоматический выключатель, а на выходе монтируют устройство защиты. Тем не менее, существует множество вариантов подключения. Поэтому, для начала необходимо разобраться с отличиями УЗО и другой автоматики.

Автоматические выключатели – усовершенствованные «пробки»

Годами ранее, когда отсутствовали современные приборы защиты сети, при увеличении нагрузки на общую линию происходило срабатывание «пробок» – простейшие приборы аварийного отключения электричества.

Со временем их значительно усовершенствовали, что позволило получить автоматы, которые срабатывают в следующих ситуациях – при коротком замыкании и чрезмерной нагрузке на линию. В общем электрощите может располагаться от одного до нескольких автоматических выключателей. Точное количество будет отличаться в зависимости от числа линий, которые имеются в конкретной квартире.

Стоит отметить, что чем больше отдельно идущих линий электропроводки, тем проще выполнить ремонтные работы. Ведь для того, чтобы сделать монтаж одного прибора, не потребуется отключение всей электросети.

Вместо устаревших «пробок» используют автоматические выключатели

Монтаж автоматики – это обязательный этап сборки электрощита для домашнего использования. Ведь выключатели моментально реагируют на перегрузку сети при возникновении замыкания. Тем не менее, они не защищают систему от утечки тока.

Цены на защитную автоматику

Защитная автоматика

УЗО – устройства автоматической защиты

УЗО – устройство, которое отвечает за контроль силы тока и предотвращает его потерю. По внешнему виду защитное устройство не имеет принципиальных отличий от автоматического выключателя, но функционирует иначе.

УЗО в электрощите

Стоит отметить, что это устройство с несколькими фазами, которое функционирует при напряжении 230/400 В и токах до 32 А. Тем не менее, прибор срабатывает и при меньших значениях.

Иногда используются приборы с обозначениями 10 мА с целью подведения линии в комнату с высоким уровнем влажности. Существует два основных типа УЗО. Для того, чтобы выбрать подходящий вариант, необходимо рассмотреть их подробнее.

Таблица №1. Разновидности УЗО.

Вид	Описание
Электромеханические	Здесь основным функционирующим устройством является магнитопровод с обмотками.  Его работа заключается в сравнении уровня тока, который уходит в сеть, а потом возвращается.
Электронные	Данный прибор позволяет сравнивать значения тока, но только здесь за этот процесс отвечает плата.  Тем не менее, она функционирует только при наличии напряжения.

Стоит отметить, что электромеханическое устройство пользуется большей популярностью. Ведь если потребитель случайно дотронется до проводника фазы при наличии обесточенной платы, получит удар током. В то время как электромеханическое УЗО останется работоспособным.

Получается, что УЗО предохраняет систему только от утечки тока, но оно считается бесполезным при повышенном напряжении на линии. Именно по этой причине его монтируют только в сочетании с автоматическим выключателем. Только два этих устройства позволят обеспечить полноценную защиту электрической сети.

Подключение

Как подключить УЗО? Установка УЗО производится вместе с автоматами. Такой коммутатор ставится в щиток впереди защитного элемента, играя роль протектора от очень высоких токовых сигналов (рис. 5).

Рис. 5 Схема подключения УЗО с автоматическим выключателем

УЗО в щитке необходимо подключать для работы с токами: 10 мА; 30 мА; 100 мА; 300 мА.

На самом корпусе установленного защитного приспособления указывается рабочее напряжение, ток и его схема.

Пример подключения устройства на 25А, напряжении 400В (рис. 6) и порядок подключения:

Рис. 6 Пример рабочих элементов УЗО без заземления

• Подается входное значение напряжения на: разъем «1»; разъем «2».
• Снимается напряжение с: коннектора «2»; коннектора «4».

Рис. 7 Изображение рабочих элементов защитного оборудования без заземления

На внешней части корпуса изображается значение рабочего величин напряжения, ток номинальный и величину тока утечки. Принципиальная схема прибора и кнопка «ТЕСТ» (рис. 7).

Кнопку «ТЕСТ», необходимо поставить в нажатое положение для проверки функциональности прибора.

Подключение трехфазного УЗО производится по схеме «фаза-ноль». Для корректной работы защитного устройства – необходимо подключение УЗО с заземлением. Таким образом, в сооружении должна быть установлена электрическая сеть «фаза-ноль-заземление».

Заземляющее устройство, подвергающееся монтажу, выступает защитным проводящим элементом, который отводит поданный ток в грунт. Через защитный элемент и переключатель протекает ноль и фаза, которые осуществляют мониторинг за утечками электрических токов. Правильная работа УЗО как основного элемента, основана на собственном «ноле» и «фазе», благодаря которым будет производится контроль подающих токов. Если же данный аппарат используют несколько пользователей, то фазу необходимо размножить.

«Ноль» требует использование отдельной шины защитного элемента. Если электрической цепи применяется 2 устройства защиты, то шин нулевых получится 3:

1. общая N;
2. вспомогательные – N1 и N2.

Как правильно подключить УЗО? Методика установки УЗО. Принципиальная схема (рис. 8).

Рис. 8 Рабочая схема подключения УЗО с заземлением

Подключение УЗО в квартире проводится по плану, изображенной на рисунке 8, суть которого заключается в следующем.

Элементы фазы (L) и ноля (N) попадают на приспособление «QF1». Далее происходит распределение фазы по трем переключателям «SF1», «SF2», «SF3». Каждый из них передает фазу в доме своему пользователю.

Ноль (N) попадает на защитное устройство, а на выходе сигнал (N1) перемещается на шину N1, благодаря этому, пользователи получают нулевой рабочий проводник. Через заземлительную шину, подключаются проводники РЕ, распределяемые между всеми потребителями.

Почему важно не совершать ошибки при монтаже устройства защитного отключения? Все рассмотренные факторы должны быть учтены должным образом, чтобы ошибки установки не привели к ужасным последствиям

Ошибки при выполнении монтажа УЗО

Пример неправильного подключения УЗО

Чтобы обеспечить стабильную и безопасную работу электросети, необходимо избегать следующих ошибок:

Входные клеммы УЗО подключаются к сети после специального автомата. Прямое присоединение категорически запрещено.
Необходимо правильно подключить и не перепутать нулевые и фазные контакты

Для облегчения этой задачи на корпусе устройств присутствуют специальные обозначения.
При отсутствии заземляющего проводника категорически запрещено заменять его проводом, накинутым на водопроводную трубу или радиатор.
При покупке устройств обращают внимание на их основные рабочие характеристики, величины токов. Если линия рассчитана на 50 А, прибор должен иметь минимум 63 А.

Выводы и полезное видео по теме

Этим видеороликом завершается статья о приборах, применяемых в качестве защитных систем электрических сетей, оборудования и пользователей квартир и частных домов. Обзорный материал со всеми тонкостями использования, который непременно пригодится для практики.

Подключать УЗО без заземления в квартирах современного образца не только не рекомендуется, но и запрещено.  Если возникла необходимость в установке оборудования в электрощитке, обязательно обратитесь к мастеру, обслуживающему дом. Все работы относительно наполнения общеквартирного щита должен выполнять квалифицированный специалист.

Расскажите о том, как подключали устройство защитного отключения для прерывания подачи питания в случае возникновения опасной ситуации. Не исключено, что ваши советы будут весьма полезны посетителям сайта. Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, размещайте фото, задавайте вопросы.

Как вам статья?