Устройство защитного отключения (аббревиатура УЗО) защитит живущих в квартире людей от поражения электричеством, а саму постройку защитит от возгорания из-за утечки тока, способной разогреть материалы в месте пробоя до температуры плавления и горения изоляции.

рис.1

Потраченное время и ресурсы окупятся спокойствием и уверенностью в собственной электросети после установки УЗО в доме, в квартире, на даче. Но, существует мировоззрение, что в старенькых сетях без заземления защита будет неверно срабатывать, либо окажется неработоспособной. Приведённая ниже статья опровергает это утверждение, детально описывая все методы подключения.

Механизм работы

Кратко механизм работы:

1. Устройство сверяет количество электричества, пришедшего с фазного провода и ушедшего в нулевой. При исправной системе данные характеристики должны быть однообразные;
2. Если человек касается чего-нибудь под напряжением, либо случается утечка, часть тока, которая пришла с фазы, уходит в землю, минуя нулевой провод УЗО, тем нарушая баланс токов, что вызывает отключение защитного устройства;
3. Устройство реагирует на ток, намного меньше смертельно небезопасного значения, и срабатывает так стремительно, что организм чувствует чуть приметный шок.

Некоторые «специалисты» говорят, что установка УЗО невозможна в личном доме, либо на даче, где имеется древняя двужильная проводка. Это заблуждение связано с тем, что в таких вариантах нулевой проводник имеет соединение с заземлением.

Любая нижеприведённая схема подключения УЗО в домашнюю однофазовую либо трёхфазную электросеть, с заземлением либо без него, будет работоспособной, если соблюдать основополагающие правила, изложенные ниже.

Изолированный ноль

Критически принципиальное правило, указывающее как верно подключить УЗО: выходной нулевой провод должен быть надёжно изолирован от земли и других нулевых проводников так же, как и фаза.

По другому будут неверные срабатывания защиты при подключении хоть какой нагрузки – ток будет уходить в землю, минуя дифференциальный трансформатор (датчик утечки устройства защиты), из-за чего показавшийся фазный ток вызовет срабатывание размыкающего механизма.

Потому, ещё одно правило монтажа: после подключения УЗО необходимо непременно включить нагрузку, до того как захлопнуть дверцу электрощитка.

Стоит также попеременно включать все имеющиеся заземлённые электроприборы – может быть, что некоторые из них уже имеют маленькой пробой, не ощущавшийся из-за заземления, но достаточный для того, дабы вызвать отключение.

Также нужно включить все автоматы после УЗО, проверив надёжность всех ответвлений, – кое-где в подвале, либо гараже может быть повреждена изоляция.

Проверка УЗО (рис.2)

Защитить УЗО

Так как упомянуты защитные автоматы, стоит напомнить ещё одно принципиальное правило: УЗО не рассчитано на срабатывание от перегрузки и недлинного замыкания. В данном случае, заместо защиты от воспламенения, оно само станет предпосылкой пожара в щитке.

Потому осуществляется дополнительная защита от сверхтоков при помощи связки УЗО + автомат. При превышении номинального тока автомата, он сработает, но с некоторой задержкой. Номинальный ток устройства защитного отключения значит предел работоспособности. При его превышении будут сильно греться внутренние элементы, что приведёт к повреждению устройства.

Потому, номинальный ток для УЗО выбирают на одно значение выше, чем у защищающего автомата.

УЗО и автомат вкупе , дифавтомат включает два этих элемента (рис.3)

Соединение нулевых проводов

При разветвлении сети при помощи некоторого количества автоматов, включённых после УЗО, появляется неувязка с подключением нулевых проводов. Некоторые электрики пробуют впихнуть эти провода в выходное нулевое гнездо УЗО, подпиливая проводники, откусывая часть жилок в многожильном проводе.

Подключения больше 2-ух проводов в один зажим не рекомендуется, из-за огромного тепловыделения скрутки, также, так как появляется потребность много раз зажимать и откручивать клемму, что неблагоприятно сказывается на его надёжности.

Шина нулевая (рис.4)

Потому, выходные нули контура УЗО подсоединяют на отдельную нулевую, непременно изолированную шину. В продаже имеется огромное количество таких изоляторов, крепящихся как на дин рейку, так и на корпус щитка.

Вышеупомянутые правила действуют для всех нижеприведённых схем:

Подключение УЗО в однофазовую сеть

Устройство будет работать как в двужильной сети, так и с третьим дополнительным заземляющим проводом РЕ. Различным будет нрав срабатывания – в первом случае устройство среагирует на ток, прошедший через тело человека.

Во 2-м варианте, при пробое изоляции на корпус снутри электроприбора, поражения не произойдёт вообщем – устройство сработает сходу в момент проблемы. Для каждого УЗО в паспорте и на корпусе указана схема подключения. Простой вариант подключения без заземления:

Пример подключение УЗО к розетке (рис.5)

Схема с заземлением:

Пример подключения УЗО с заземлением (рис.6)

Тут жёлто-черной линией (рис.6) указан РЕ проводник, которого может не быть в старенькых сетях, а ноль является заземлённым. В данном случае, нулевые провода, уходящие в квартиру, следует отключить от нулевой шины и подключить на отдельную изолированную шину для контура УЗО.

На рисунке 7 пунктиром указаны нулевые проводники имеющейся старенькой проводки, которые необходимо подключить к изолированной нулевой шине.

Подключение старенькой проводки к УЗО (рис. 7)

Подключение 4 ПОЛЮСНОГО УЗО в трехфазную сеть, используя нейтраль

Принципно метод подключения ничем не отличается от предшествующего, просто больше проводов из-за дополнительных 2-ух фаз, и необходимо соблюдать порядок их подключения, в особенности в случае применения трёхфазных электродвигателей, которые будут крутиться в оборотную сторону, если поменять фазы местами.

На рисунке 8 показана разветвлённая сеть с подключением 2-ух трёхфазных и однофазового УЗО. Схема будет работать как с заземляющим проводником РЕ, так и без него.

Подключение четырехполюсного УЗО в трехфазную сеть без применения выходного нейтрального провода

Трёхфазные движки могут не иметь нулевого провода, его просто некуда подключать, потому схема подключения УЗО будет смотреться таким макаром(рис. 9):

Электродвигатель, либо другая аппаратура, имеющая соединения фаз звездой либо треугольником, будет работать без нулевого провода. Кожух мотора должен быть заземлён, только в данном случае, если случится пробой обмоток на корпус, УЗО сработает.

Подключение четырехполюсного УЗО в однофазовую сеть

Бывают случаи, что уже имеется трёхфазное УЗО, а необходимо однофазовое. Если требования по номинальным токам нагрузки и утечки подходят, то замена вероятна, при подключении ноля на подобающую клемму и фазы на хоть какой из полюсов. Схема такая же, как для двухполюсного однофазового УЗО (рис.10).

рис.10

Схема подключения УЗО к однофазовой сети с заземлением

Защита электрической сети и организма юзера — нужное требование при использовании электрических цепей. В качестве защитных устройств используются различного вида устройства, такие как УЗО (устройство защитного отключения), дифавтоматы, выключатели, не считая этого, принципиальным элементом является и наличие заземления. Подключение УЗО к однофазовой сети с заземлением фактически стопроцентно обезопасит потребителя от поражения электрическим током и прирастит безопасность электросети в целом.

Предназначение заземления

Электрическая линия, использующая заземление, прокладывается с применением трёхпроводного кабеля. Каждый провод кабеля соединяет элементы собственной цепи и бывает: фазовым (L), нулевым (PE) и земельным (PN). Величина, возникающая между фазовым проводом и нулевым, именуется фазовым напряжением. Она равна 220 вольт либо 380 вольт, зависимо от типа системы.

Заземление создано для соединения железных частей электроприборов со специально выполненным контуром, зарытым в земле.

Эти части возможно окажутся под напряжением при неисправности самого оборудования либо изоляции проводки. Если существует PN-соединение, практически возникнет куцее замыкание между фазовым проводом и землёй. Ток, выбирая путь с минимальным сопротивлением, будет стекать в землю. Таковой ток именуют током утечки. Во время касания железных частей напряжение на них будет меньше, а соответственно, и меньше значение поражающего тока.

Заземление также нужно для работы таких устройств, как УЗО. Если проводящие места устройств не будут подключены к земле, то ток утечки не возникнет и УЗО не сработает. Существует несколько типов заземления, но для бытового использования распространено внедрение только 2-ух:

1. TN-C. Тип, при котором нулевой и земельный проводники соединяются воединыжды между собой, другими словами, зануление. Эта система была разработана в 1913 году германской компанией AEG. Значимый недочет в том, что при размыкании нуля на корпусах устройств появляется напряжение, превышающее фазовое в 1,7 раз.
2. TN-S. Тип, разработанный французскими инженерами, внедрён в 1930 году. Нулевой и земельный провода не зависят друг от друга и делятся между собой на подстанции. Таковой подход к организации заземляющего контакта дозволил сделать приборы учёта дифференциального тока (утечки), работающие по принципу сопоставления величины тока в различных проводах.

Как нередко бывает, в высотных домах применяется только двухпроводная линия, состоящая из фазы и нуля. Потому для сотворения хорошей защиты лучше дополнительно выполнить заземление. Для самостоятельного выполнения полосы заземления сваривается треугольник из железных уголков. Рекомендуемая его длина сторон — 1,2 метра. К верхушкам треугольника привариваются вертикальные столбики с длиной более 1,5 метра.

Таким макаром, выходит конструкция, состоящая из вертикальной и горизонтальной полосы заземления. Дальше сама конструкция закапывается в земле столбиками вниз на глубину более полметра от поверхности до основания треугольника. К этому основанию прикручивается при помощи болта либо приваривается проводящая шина, служащая третьим проводом, объединяющим корпуса устройств с землёй.

Механизм работы устройства защиты

Благодаря возникновению системы TN-S было создано устройство, получившее обширное использование для защиты организма от губительного воздействия электрического тока. 1-ые приборы были представлены компанией из Германии RWE.

УЗО при работе применяется вместе с другим важным устройством защиты, таким как автоматический выключатель, который предназначен для защиты проводки от возгорания и отгорания контактных частей системы.

При высочайшем значении тока, проходящего через УЗО, устройство не сработает, а само выйдет из строя.

Потому оно не сумеет поменять автоматический выключатель и создано для применения с ним в комплексе. Есть разные виды монтажа УЗО. Наибольшее распространение получило размещение устройства защиты на din-рейке в щитовой. Для этого устройство в собственной конструкции имеет защёлку. Также есть модели, включающиеся впрямую в розетку. Размещаться устройство защиты, независимо от метода монтажа, должен всегда перед защищаемым электроприбором.

Корпус УЗО, созданный для размещения на din-рейке, осуществляется из диэлектрического многокомпонентного пластика и конструктивно не много чем отличается от других устройств защиты. Главные отличия от автоматического выключателя — в размещении кнопки включения и наличии кнопки тестирования устройства. При всем этом существует и устройство, схожий по виду и предназначению, — дифференциальный автомат. Таковой устройство соединяет воединыжды под своим корпусом и УЗО, и автоматический выключатель. Зрительно различить их можно по габаритам: устройство защитного отключения имеет наименьшие размеры.

Конструктивные особенности

Его работа основывается на первом законе Киргхофа, который говорит: сумма токов, входящих в узел, равна сумме токов, выходящих из узла. Таким макаром, значение тока, текущего через устройство защиты по фазовому проводу, должно совпадать с его значением, текущим по нулевому проводнику.

Исходя из этого, устройство проводит анализ величины тока в проводах, подключённых к нему, и в случае возникновения различия в величинах отключает подачу электроэнергии. В состав конструкции УЗО входят следующие главные элементы:

Главным элементом устройства является трансформатор тороидального типа с 2-мя обмотками. Протекая по цепи в прямом и оборотном направлении, ток создаёт в каждой обмотке свой переменный магнитный поток. Величина этих магнитных потоков равна по величине, но различна по направлению. В итоге чего результирующее магнитное поле равно нулю.

Если на электрической полосы происходит нарушение изоляционного слоя либо на корпусе электроприбора возникает разность потенциалов, то в этих местах при содействии с наружными проводящими элементами появляется ток утечки. Для этого проводящие элементы должны сделать свой замкнутый контур прохождения тока. В итоге часть тока отбирается новым контуром и нарушается уравновешенность магнитных полей в трансформаторе. Во вторичной обмотке появляется электродвижущая сила (ЭДС), что приводит к срабатыванию реле, размыкающего электрическую линию.

Свойства УЗО

Из всех черт прежде всего обращается внимание на мощность и рабочий ток утечки. Для вводного устройства выбирается ток утечки на 300 мА, а рассчитанный для отдельных устройств — 10−30 мА. Мощность УЗО выбирается на 10−15 процентов больше, чем суммарное её потребление нагрузкой.

1. Рабочее напряжение. Действующее значение напряжения, при котором гарантируется работоспособность УЗО.
2. Рабочий ток нагрузки. Величина тока, пропускаемая УЗО без конфигурации собственных характеристик.
3. Рабочий отключающий дифференциальный ток. Величина тока, приводящая к отключению.
4. Температурный спектр работы. Показывает значения, при котором обеспечиваются рабочие свойства устройства.
5. Время отключения УЗО. Это время, которое пройдёт до момента разрыва электрической полосы при появлении аварийной ситуации.
6. Количество полюсов. Полюс — это контакт, к которому подключается один провод полосы электропередач. Их количество находится в зависимости от типа сети. Устройство может содержать от 1-го до четырёх полюсов.
7. Тип защиты. Находится в зависимости от формы дифференциального тока.
8. Тип работы. Существует электромеханический тип и электронный.

Подключение к полосы электропередачи

В правилах устройства электроустановок (ПУЭ) обозначено, что подключение УЗО без полосы заземления не нужно. Но не всюду предвидено и есть возможность организовать заземление. Отвечая на вопрос, как подключить УЗО в квартире без заземления, нужно разглядеть два вероятных варианта при установке устройства защиты:

1. Устройство защиты установлено, но заземления в квартире нет. В таком случае при появлении пробоя на корпус и возникновения на нём различия потенциалов УЗО не сумеет найти аварийность ситуации, пока не возникнет контур для тока утечки. Это может произойти, когда человек притронется к устройству с неисправностью и предмету, связанному с контуром земли. К примеру, труб водоснабжения; либо просто будет стоять на полу с недостаточной изоляцией от земли. Только в данном случае возникнет утечка тока, и устройство защиты сработает, при всем этом краткосрочно человек ощутит удар током, вобщем, не причиняющий здоровью вред.
2. Устройство защиты установлено, заземление находится. Это более подходящий метод организации защиты, позволяющий сходу отключить проблемный участок в цепи, не дожидаясь на него воздействия. В момент пробоя на корпус, конкретно связанного с землёй, сходу возникает ток утечки, фиксирующийся устройством защиты. Величина тока, при котором устройство сработает, находится в зависимости от его значения номинального дифференциального тока. Этот ток УЗО может быть следующего значения: 6 мА, 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА.

Таким макаром, подключение УЗО к однофазовой сети без заземления так же может быть, как и с ним. При всем этом будет употребляться для учёта устройством контур фаза-нуль.

Схема включения

Метод размещения УЗО в щитке строго вертикальный. Недвижная часть рычага управления должна быть сверху, другими словами включение устройства происходит переключением рычага снизу ввысь. Устройство располагается в местах, обеспечивающих к ним открытый доступ, исключая возможность механического повреждения.

Есть два метода подключения устройства: селективный и неселективный.

В первом случае применяется несколько устройств защиты, к каждому из которых подключается своя линия с защищаемой нагрузкой. Во 2-м случае устанавливается одно устройство защитного отключения на всю квартиру.

Провод подсоединяется в разрыв электрической полосы к клеммам колодок, выполненных под винтообразной зажим. По принятому эталону, входящие провода подключаются к верхним зажимам, а идущие к нагрузке — заводятся снизу.

При подключении устройства придерживаются следующей схемы:

1. Устройство надёжно закрепляется на din-рейку с внедрением фиксатора-защёлки.
2. В качестве вводного автомата применяется дифференциальное устройство. Освобождённые от изоляции провода вставляются в винтообразные зажимы устройства и прикручиваются винтом. Фаза и нуль заводятся на клеммы дифференциального автомата, а заземление подключается на отдельную шину. Шина смотрится в виде рейки, выполненной из проводника с вблизи зажимов для разветвления проводов.
3. С выхода дифференциального устройства фазовый провод входит на однополюсные автоматические выключатели, установленные на каждую электрическую группу. Земельный проводник подключается к общей шине.
4. Потом провода с выхода автоматического выключателя подключаются к УЗО. Фазовый провод к входу L, а нулевой — к входной клемме N.
5. После этого от выходов УЗО и земельный колодки впрямую прокладывается линия до защищаемых розеток в каждую комнату.
6. В комнате делается подключение всех трёх проводов к используемой электрической фурнитуре.

По окончании работ проверяется работоспособность устройства.

Для этого на нём нажимается кнопка «тест», симулирующая неисправность в полосы. Если стоит вопрос, как подключить УЗО без заземления, то схема не поменяется. При использовании локальных УЗО, созданных для установки в розетку, всё ещё проще: пригодится только включить устройство в розетку, а к нему уже подключить электроприёмник.

Видео: Как правильно подключить УЗО? Схемы подключения.