Что такое узо

Схемы для трехфазной сети

В частном доме может быть проложена линия напряжением 380 В. В промышленности такие сети монтируют всегда.

Общее УЗО для 3-фазной сети + счетчики

Используется четырехполюсное устройство защиты. С каждой стороны у него 3 фазных контакта и 1 для нейтрали. Необходимость прокладки нулевого провода обусловлена неравномерным распределением нагрузки по линиям A, B и C. Их разводят по дому для подключения 1-фазных электроприемников и только к самым мощным, рассчитанным на напряжение 380 В, подсоединяют сразу все 3.

Схема общего УЗО для 3-фазной сети.

Недостаток данного решения состоит в применении аппарата защиты с низкой чувствительностью. Это объясняется большими естественными утечками.

Общее УЗО для 3-фазной сети + групповое УЗО

Более дорогая, но практичная и безопасная схема. Подключение производится так же, как в аналогичном варианте для 1-фазной сети, только используется большее количество проводов. Рекомендуется соблюдать цветовую маркировку, чтобы не перепутать линии A, B и C.

Схема группового УЗО.

На вводе устанавливают аппарат селективного типа (с задержкой срабатывания) на 4 полюса. На группах с симметричной нагрузкой — 3-полюсные. Нулевой проводник им не нужен, поскольку токи в линиях A, B и C взаимно гасятся.

Критерии выбора

Устройства выбирают по назначению:

1. Для розеток и электроприборов — на 10 и 30 мА.
2. Для осветительных сетей деревянных домов — противопожарные (100, 300 и 500 мА).

Подбирая УЗО по чувствительности, следует иметь в виду естественные утечки тока. В сети они составляют (мА):

• Iут=0,01*L, где L — суммарная длина проводов, м;
• в электроприемнике — Iут=0,4*L.

Если естественная утечка составляет 150 мА, то аппарат на 100 (мА) или меньше часто будет срабатывать ложно. Крупные сети разбивают на группы.

Класс устройства по роду тока утечки выбирают в соответствии с видом электроприемников. Нерационально устанавливать на всех линиях аппараты типа А, поскольку они намного дороже АС.

Устройства выбирают по чувствительности.

Наиболее надежны электромеханические УЗО. Схема усиления в электронных аналогах нуждается в питании. При обрыве нейтрали выше устройства она обесточивается, и УЗО становится неработоспособным. При этом токоведущие части остаются под напряжением, а значит, сохраняется риск удара током и возгорания.

Электронные модели рекомендуют приобретать только в крайнем случае, если в щите мало свободного места. Например, на ДИН-рейке уже установлены реле напряжения и контактор системы «умный дом».

По номинальному току аппарат должен на ступень превосходить защищающий его автоматический выключатель. Тот размыкает цепь мгновенно только при коротком замыкании, а при меньших перегрузках время срабатывания может достигать 60 минут. Весь этот период через УЗО будет протекать ток выше номинального, что приведет к поломке.

Классификация защитных устройств

Несмотря на простоту внутреннего устройства, выбор моделей УЗО на рынке довольно велик. Каждый прибор имеет определенный набор технических параметров, которые невозможно настроить в процессе эксплуатации.

Производитель и размеры УЗО не влияют на возможность совместного использования в рамках одной схемы. Их можно монтировать в любой комбинации

Для облегчения выбора УЗО следует рассмотреть варианты классификации этих устройств.

1. По скорости срабатывания механизма УЗО разделяются на обычные и селективные модели. Первые отключают силовые контакты практически мгновенно, а вторые – с задержкой. Селективные УЗО применяют в многоуровневых системах, где важна последовательность срабатывания.
2. По виду реле УЗО разделяют на электромеханические, разрывающие контакт механическим способом, и электронные, предотвращающие подачу тока с помощью полупроводниковой схемы.
3. По виду тока. УЗО типа AC отключается от утечки переменного тока, типа A – от переменного и постоянного.
4. По дополнительным функциям: без защиты от перегрузок сети и с таковой. УЗО с механизмом срабатывания от короткого замыкания или высокого тока обычно называют дифавтоматами.
5. По конструкционному исполнению. Существуют УЗО, прикрепляемые на DIN-рейку, на стену, а также приборы в виде розетки, переносного устройства, адаптера.
6. По рабочему напряжению: для 220В, 380В, комбинированные.
7. По энергозависимости. Есть модели УЗО, способные и неспособные отключать силовую нагрузку при отсутствии рабочего напряжения.
8. По количеству подключенных полюсов: двухполюсные и четырехполюсные.

Для правильного выбора УЗО мало знать его технические характеристики. Чтобы устройство эффективно выполняло свою защитную функцию, нужно учитывать при его покупке длину домашней электропроводки, мощность подключаемых приборов и некоторые другие параметры.

Основы техники безопасности

Работы ведут с соблюдением следующих правил:

1. Линию обесточивают и проверяют на отсутствие напряжения индикаторной отверткой. Если выключатель расположен далеко от места монтажа УЗО, следует закрепить на нем табличку с текстом «Работают люди!» или поставить сторожа. Для надежности рекомендуется отсоединить провода от клемм.
2. При соединении проводов используют только разрешенные ПУЭ способы: зажимы, клеммы, опрессовку гильзами, сварку. Применять пайку не рекомендуют, скрутки запрещены.
3. Правильность монтажа проверяют замером сопротивления петли «фаза-ноль». Высокий показатель свидетельствует о плохом контакте в одном из соединений. В процессе эксплуатации такие места греются и могут стать причиной возгорания.
4. Перед подачей напряжения защищают глаза и открытые части тела. Некачественное изделие может разлететься.
5. Нельзя использовать провода в изоляции одного цвета.

Основные принципы подключения

Для подключения УЗО в щитке нужны два проводника. По первому из них ток поступает к нагрузке, а по второму — уходит от потребителя по внешнему контуру.

Как только происходит утечка тока, появляется разность между его величинами на входе и выходе. Когда результат превосходит заданную величину, УЗО срабатывает в аварийном режиме, защищая тем самым всю квартирную линию.

На аппараты защитного отключения негативно воздействуют КЗ (короткое замыкание) и перепады напряжения, поэтому они сами нуждаются в прикрытии. Задачу решают путем включения в схему автоматов.

В составе УЗО имеется кольцеобразный сердечник с двумя обмотками. По своим электрическим и физическим характеристикам обмотки идентичны

Ток, питающий электроприборы, поступает через одну из обмоток сердечника в одну сторону. Другую направленность он имеет во второй обмотке после прохождения через них.

Самостоятельное выполнение работ по монтажу устройств защиты предполагает использование схем. Как модульные УЗО, так и автоматы для них устанавливают в щитке.

Прежде чем начинать монтаж нужно решить следующие вопросы:

• сколько УЗО следует установить;
• где они должны находиться в схеме;
• как подключить, чтобы УЗО работало корректно.

Правило электромонтажа гласит, что все соединения в однофазной сети должны входить в подключаемые устройства сверху вниз.

Профессиональные электрики объясняют это тем, что если завести их снизу, то КПД у подавляющего большинства автоматов снизится на четверть. Кроме того, мастеру, работающему в щитовой, не придется дополнительно разбираться в схеме.

УЗО, рассчитанные для установки на отдельных линиях и обладающие малыми номиналами, в общую сеть монтировать нельзя. В случае несоблюдения этого правила возрастет как вероятность утечек, так и КЗ.

Да будет срач!

Отдельная дисциплина споров — какое УЗО лучше, электромеханическое или электронное. В электромеханическом УЗО для отключения используется энергия дифференциального тока, поэтому оно может сработать при обрыве нулевого проводника, да и в целом не содержит нежной электроники, но содержит нежную механику. Электронное УЗО требует питания для работы электронного усилителя, поэтому при обрыве нуля работать перестает, часто не отключая цепь. У каждой конфигурации есть свои достоинства и недостатки. А для защиты от обрыва нуля я настоятельно рекомендую ставить реле контроля напряжения.

Но так как большинство читателей ждет от меня конкретного ответа — скажу, что это не важно. Есть требования стандартов, есть требуемые характеристики, и конкурентная цена в конце концов

Поэтому производитель дает ровно то, что от него требуют, а вот как получено желаемое — не так важно. А если производитель рукожоп, то отсутствие электроники автоматически не означает, что изделие выйдет годным. Кроме того, УЗО типа B без добавления электроники изготовить не получилось ни у одного производителя.

Для контроля исправности УЗО на передней панели есть кнопочка «тест», которая замыкая резистором цепь, имитирует появление дифференциального тока. Если УЗО при нажатии на кнопку тест отключилось — то оно исправно. Проверку исправности УЗО производители рекомендуют производить ежемесячно (какие оптимисты!), ну или я реалистично говорю о тесте раз в пол года.

Возможно ли установка УЗО без заземления?

Да, установка без заземления снижает потенциал защиты проводки и людей. Но, даже в случае установки УЗО без земли, это всё равно является большим плюсом. Потому что, землей в случае утечки может быть просто лужа с водой, по которой ток будет растекается. Не говоря уже про сантехнические трубы и корпуса элекроприборов.

Но при прокладке отдельной линии, с дальнейшей защитой его УЗО, — лучше всего прокладывать отдельный трёхжильный кабель, даже если в вашем доме нет заземления. Потому что даже такой вариант повысит вероятность отключения устройства так же, как если бы у вас было заземление.

Установка УЗО с занулением

Подключение УЗО в квартире

Типовая схема подключения УЗО в квартире приведена на рисунке. Видно, что общее УЗО включается как можно ближе к вводу, но после счетчика и главного (подъездного) автомата.

Там же на врезке показано, что в системе TN-C общее УЗО включать нельзя. При необходимости отдельных УЗО для групп потребителей их включают сразу же ЗА соответствующими автоматами, выделено желтым на рисунке.

Номинальный ток вторичных УЗО берут на ступень-две выше, чем у «своего» автомата: для ВА-101-1/16 – 20 или 25 А; ВА-101-1/32 – 40 или 50 А. Но это в новых домах, а в старых, где защита нужнее всего: земли нет, проводка аховая? Кто-то там обещал просветить на предмет подключения УЗО без земли. Верно, как раз до этого дело и дошло.

• Помните, что:
• Ставить общее УЗО или дифавтомат на квартиру с проводкой TN-C недопустимо.
• Потенциально опасные потребители должны быть защищены отдельными УЗО.
• Защитные проводники розеток или розеточных групп, предназначенных для подключения таких потребителей, должны быть кратчайшим путем заведены на ВХОДНУЮ нулевую клемму УЗО, см. схему справа.
• 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.

1. В зависимости от конкретных факторов (просчитать которые точно может только специалист с опытом научной работы и на мощном компьютере) возможны два варианта:
2. «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.
3. 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.

https://youtube.com/watch?v=BqzJmxvtRfo

Правила безопасности в процессе работы

Большая часть правил носит общий характер, то есть их необходимо применять в процессе любых электромонтажных работ.

Если вы решили самостоятельно оборудовать распределительный электрощит, перед тем как установить и подключить УЗО, не забудьте:

• отключить электропитание – выключить автомат на входе;
• использовать провода с соответствующей цветовой маркировкой;
• не применять металлические трубы или арматуру в квартире для заземления;
• в первую очередь устанавливать автоматический входной выключатель.

Если существует возможность, рекомендуется использовать отдельные приборы для линий освещения, розеток, контуров для стиральной машины и др. В обратном случае достаточно установки общего УЗО.

Для защиты детей все электроустановки из детской комнаты обычно объединяют в один контур и оборудуют отдельным прибором. Вместо УЗО можно использовать дифавтомат

Кроме характеристик самих приборов, важны и параметры других элементов электропроводки, например, сечение электропровода. Его следует рассчитать, учитывая постоянную нагрузку.

Соединять провода между собой лучше с помощью клеммников, а для подключения к приборам – использовать специально предназначенные, промаркированные клеммы, а также схему на корпусе.

Устройство защитного отключения (УЗО) – описание

Многие люди слышали о том, что существует устройство защитного отключения – УЗО, но, что такое УЗО, для чего оно нужно в электрике, какие функции должно выполнять и можно ли вообще его не использовать в сети, знает не так много человек.

Для того, чтобы получить полное представление о том, что такое узо в электрике, о его функциях, устройстве, принципе работы нужно работать в области электрики, иметь диплом, но общие принципы действия и описание этого устройства сможет понять любой человек.

В большинстве квартир и домов не применяется и не применялось раньше УЗО, поэтому многие и не знают для чего его устанавливать, как оно работает.

Если говорить языком, принятым среди электриков, то УЗО, или устройство защитного отключения, представляет собой механический коммутационный прибор, служащий для автоматического прерывания цепи при превышении тока небаланса заданного значения, возникающего при определенных условиях.

Разные модели УЗО уже довольно давно продаются на рынке, многие профессионалы отлично знакомы с принципом их устройства, работы и активно применяют их при построении электрической проводки. Но многие электрики, хозяева домов и квартир, которые сами занимаются монтажом электрической системы не зная о преимуществах применения УЗО пренебрегают этим мощным средством предназначенным для защиты.

УЗО отлично защищает людей от поражения электричеством в случаях когда произошло нарушение изоляции, при случайных прикосновениях к токопроводящим неизолированным частям различного вида электрического оборудования и защищает имущество от теплового воздействия тока.

Самым вероятным местом поражения током в доме или квартире является кухня и ванная, где установлено очень большое количество электрических приборов, есть естественные заземлители – газовые, водопроводные трубы, мало свободного места и повышенная влажность воздуха.

Что понимается под выражением «утечка тока»? Под этим выражением понимается любой ток проходящий мимо электропроводки или мимо подключенных в сеть приборов. Вот как раз на эту утечку тока и реагирует УЗО, если ток пошел мимо электропроводки или электроприбора УЗО срабатывает и отключает сеть.

Токи утечки обычно имеют малые значения, поэтому защита от короткого замыкания и от перегрузки, которую обеспечивают обычные автоматические выключатели, на токи утечки не реагируют. Как видим, УЗО защищает от пожара, возникающего при замыкании при воспламенении тлеющей изоляции, и от поражения током людей.

Практически каждый человек за свою жизнь подвергался удару током в домашней сети напряжением 220 вольт. Этот ток составляет примерно 4-5 миллиампера, а если бы сила тока была большей, то опасность для здоровья и жизни значительно увеличилась.

Чтобы человека ударило током не обязательно нужно ковыряться в розетке или лезть в распределительный щит, достаточно просто дотронуться до стиральной машинки или холодильника, плойки и других приборов. Но почему так происходит?

Ответ простой – в том случае если в любом электрическом приборе нарушается изоляция токоведущих проводов, они начнут пропускать ток на корпус. То есть корпус прибора окажется под напряжением, а это все равно, что прикоснутся к оголенному проводу.

При прикосновении к такому прибору возникает ток замыкания с землей и если прибор не имеет заземления, то током ударит человека.

В большей части домов и квартир нет возможности заземлить корпуса электрических приборов, это не предусмотрено конструкцией, схемой проводки. От такого удара не сможет защитить никакой супер автоматический выключатель, установленный в щитке.

Гарантию от поражения током в таких случаях дает только применение более надежного и совершенного прибора, каким и является УЗО.

УЗО – это прибор, защищающий от токов утечки путем отключения сети в случае их появления. В случае, когда произойдет выше описанная ситуация с повреждением изоляции какого-либо прибора, то по телу человека, который замыкает цепь фаза-земля ударит током.

Но поскольку сила тока утечки не очень большая, в сравнении с номинальным током, то обычные автоматы этого не чувствуют и не отключатся. А человек в тоже время может и погибнуть при определенных условиях. УЗО, в отличии от автоматов, сразу среагирует на возникновение тока утечки и моментально разорвет цепь.

Что такое узо в электрике

Варианты защиты для однофазной сети

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

Схема без применения заземления

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

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

• счетчик;
• автомат;
• УЗО.

Схема без заземления.

Порядок подсоединения прибора защиты:

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

В электрощите с заземляющим проводом

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

Схема с заземляющим проводом.

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

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

Общее УЗО на вводе

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

Решение обладает следующими преимуществами:

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

Схема УЗО на вводе.

Недостатки:

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

Общее вводное УЗО + однофазный счетчик

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

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

Схема УЗО с однофазным счетчиком.

Вводное и групповые УЗО + прибор учета электроэнергии

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

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

Схема вводного УЗО.

Освещение подключают через УЗО только в деревянных строениях.

Преимущества схемы:

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

Недостатки — высокая стоимость и сложность монтажа.

Выводы и полезное видео по теме

Выбор УЗО с рассмотрением вариантов, а также пояснения особенностей различных схем их подключения:

Правила выбора УЗО, часть 1:

Правила выбора УЗО, часть 2:

Выбор подходящего УЗО, особенно при монтаже двухуровневых систем, лучше доверить профессионалам.

Проще один раз пригласить в дом опытного электрика и проконсультироваться у него, чем менять неподошедший товар в магазине. Ведь на кону стоит здоровье и жизни близких людей, которые будут пользоваться домашними электроприборами.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по выбору защитного устройства? Можете оставлять комментарии к публикации, участвовать в обсуждениях и делиться собственным опытом подбора УЗО для дома или квартиры. Форма для связи находится в нижнем блоке.

Выводы и полезное видео по теме

Нюансы установки всех элементов на квартирном щитке:

Подробности монтажа УЗО:

УЗО и автоматы — оборудование технически сложное. Его целесообразно устанавливать в местах, где электрический ток может нести угрозу как безопасности людей, так и домашней технике.

Монтаж его предусматривает учет многих параметров, поэтому как расчет, так и установку лучше выполнят квалифицированные специалисты.

Если у вас есть опыт самостоятельного монтажа УЗО, пожалуйста, поделитесь им с нашими читателями

Расскажите, каким моментам стоит уделить особое внимание. Оставляйте свои комментарии, задавайте вопросы в блоке под статьей