Надежная электрозащита сети: как работает узо с заземлением или без него

Как правильно выбрать УЗО по параметрам

Выбор УЗО необходимо осуществлять, обращая внимание на его номинальный и дифференциальный ток срабатывания. Номинальный — это ток, на который рассчитана работа силовых контактов

В случае его повышения они могут выйти из строя. Дифференциальный — это ток срабатывания устройства защитного отключения, то есть утечка

Номинальный — это ток, на который рассчитана работа силовых контактов. В случае его повышения они могут выйти из строя. Дифференциальный — это ток срабатывания устройства защитного отключения, то есть утечка.

Перед тем как выбрать УЗО, полезно узнать его цену, качество и производительность и сопоставить эти три параметра. Так как подобрать УЗО по мощности и качеству непрофессионалу может быть нелегко, специалисты советуют составить таблицу параметров понравившихся устройств и по ней выбрать прибор с наилучшими характеристиками.

Watch this video on YouTube

Номинальный ток

При подборе по номинальному току нужно знать, что прибор всегда ставится последовательно с автоматическим выключателем для защиты силовых контактов от перегрузки и короткого замыкания. При возникновении того или другого устройство не срабатывает, так как не предназначено для этого. Поэтому его необходимо защищать автоматом.

Следующее, на что стоит обратить внимание: номинальный ток должен как минимум совпадать с заявленным для автомата, а лучше быть выше на 1 ступень

Дифференциальный ток

Здесь нужно запомнить две важные вещи:

1. В целях электробезопасности всегда выбирается дифференциальный ток срабатывания либо 10 мА, либо 30 мА. Например, на один электроприемник можно поставить УЗО на 10 мА. На входе в дом прибор с таким значением может срабатывать слишком часто, так как у электропроводки в квартире есть свои пределы утечки.
2. Все остальные УЗО, у которых дифференциальный ток выше 30 мА, используются в противопожарных целях. Но при установке на входе УЗО на 100 мА последовательно с ним должно быть установлено УЗО на 30 мА в целях электробезопасности. В таком случае целесообразно будет устанавливать на входе селективное УЗО, чтобы оно срабатывало с небольшой выдержкой времени и давало возможность действовать устройству с меньшим номинальным током.

Тип изделия

По форме токовой утечки все данные устройства классифицируются по 3 типам:

1. Прибор типа «АС». Это устройство является распространенным из-за более доступной цены. Срабатывает только при появлении синусоидальной утечки тока.
2. Устройство типа «А». Рассчитано на срабатывание при мгновенном или постепенном появлении избыточного тока, который имеет переменную синусоидальную и пульсирующую постоянную форму. Это самый востребованный тип, но отличается повышенной стоимостью из-за способности контролировать как постоянный, так и переменный поток.
3. Устройство типа «В». Чаще всего используется для защиты промышленных помещений. Помимо срабатывания на синусоидальную и пульсирующую форму, реагирует еще и на выпрямленную форму постоянной утечки.

Кроме этих основных трех видов, существует еще 2:

1. Селективное устройство типа «S». Отключается не сразу, а через заданный промежуток времени.
2. Тип «G». По принципу такой же, как и предыдущий, но там выдержка времени на отключение немного меньше.

Конструкция

По конструкции различают 2 вида УЗО:

• электронный — работающий от внешней сети;
• электромеханический — не зависящий от сети, для его функционирования питание не нужно.

Производитель

Не менее важным критерием является выбор по производителю. Вопрос о том, какой фирмы УЗО лучше подобрать, необходимо решать самому покупателю. Рекомендуются следующие варианты:

• Legrand;
• ABB;
• AEG;
• Siemens;
• Schneider Electric;
• DEKraft.

Среди бюджетных моделей наиболее высокое качество у компании Астро-УЗО и ДЭК.

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.

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.

Watch this video on YouTube

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.

Модельный ряд, производители и цены УЗО

В таблице приведены товары наиболее распространённых производителей УДТ и показаны предлагаемые ими рыночные цены:

Как видно из сравнительной таблицы, цена УЗО 25А 30 мА (наиболее востребованного на рынке) зависит от производителя. Так цена УЗО АВВ 25А 30 mА выше китайских аналогов, но ниже чем у таких производителей как Legrand или Schneider Electric. С учетом таких критериев как качество и стоимость, купить УЗО 25А 30 мА предпочтительнее компании АВВ, а необходимый автоматический выключатель можно купить китайского производства или компании Legrand.

Подводя итоги данному экскурсу в мир устройств дифференциального тока, в частности – устройству защитного отключения (УЗО) сделаем акцент на рассмотренных важных моментах.

Ассортимент УЗО и автоматов производителя ABB

Одним из самых эффективных средств защиты человека и животных от поражающего воздействия электрического тока является установка в электроснабжающую сеть устройств защитного отключения – УЗО.

УЗО обладает функцией реагировать на дифференциальный ток утечки, появляющийся при контакте человека с оголенной частью проводки или корпусом какого-либо электротехнического оборудования. Оно может находиться под фазным напряжением из-за повреждения изоляции фазного провода и его контакта с корпусом. Также УЗО реагирует на утечку тока в местах повреждения изоляции проводки, когда это может привести к нагреву и возгоранию.

Однако УЗО не реагирует на явления короткого замыкания в цепи проводки и на превышение мощности в цепи по току. В связи с этим устанавливать устройство необходимо в паре с автоматическим выключателем («автоматом»), который реагирует на короткое замыкание и перегруз по мощности.

Самое важное – всегда соблюдайте правила техники безопасности и осторожность при работе с электроприборами и техникой. Как можно чаще производите визуальный осмотр открытых токоведущих элементов электроразводки и подключаемых элементов токоприемников

Как выбрать УЗО

Выбрать УЗО для квартирной электропроводки или дома для домашнего электрика не представляет трудностей. Подойдет любое однофазное УЗО, рассчитанное на рабочий ток равный току защиты автоматического выключателя и ток утечки 30 мА. Фотография такого УЗО приведена в начале статьи.

Какой тип УЗО лучше для квартиры электромеханическое или электронное

УЗО выпускаются в двух конструктивных исполнениях – электромеханические и электронные. Для правильного выбора нужно провести сравнение их технических характеристик.

Как видно из таблицы, если нет ограничений по габаритным размерам нужно выбирать электромеханическое УЗО. Электронное УЗО незаменимо в случае установки на отдельный электроприбор, например, в электрическую розетку или удлинитель.

Основные технические характеристики УЗО

Требования к техническим характеристикам УЗО устанавливает ГОСТ Р 51326.1-99 (МЭК 61008-1-96) «Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков».

Для желающих сделать более осознанный выбор свел все основные технические характеристики УЗО в таблицу.

Как правильно подобрать УЗО

Для того, чтобы подобрать оптимальный вариант устройства защитного отключения, необходимо знать его основные параметры. Устройства с различными характеристиками используются в конкретных условиях, которые нужно учитывать при выборе. Характер токов утечки позволяет разделить их на разные типы. Это деление зависит от плавного или внезапного нарастания тока. УЗО с такими характеристиками получили наибольшее распространение, как наиболее подходящие для самых широких условий эксплуатации.

Технология срабатывания позволяет разделить УЗО на электромеханические и электронные. В первом случае происходит срабатывание высокоточных механизмов в результате действия токов утечки. Это самые надежные и дорогие приборы, способные работать при любых условиях. Электронные приборы более дешевые, однако, для нормальной работы электроники, требуется использование внешнего питания. Их эффективность значительно снижается при возникновении перепадов напряжения. Скорость срабатывания УЗО позволяет использовать их в многоуровневых системах защиты. Это позволяет отключать в отдельности все аварийные участки.

Существуют и другие параметры, требующие знаний электротехники. Поэтому, при выборе УЗО, лучше всего обратиться за помощью к квалифицированным специалистам. Однако, если заранее известны точные характеристики электрической сети, можно самостоятельно выбрать наиболее подходящее защитное устройство. Среди них наиболее важными являются следующие:

• Напряжение. УЗО может быть рассчитано на однофазную сеть с напряжением 220 В или трехфазную – на 380 В. Первый вариант, как правило, используется в квартирах, а второй – в частных домах, дачах и коттеджах. Если в трехфазной проводке есть участки с одной фазой, то для них применяются защитные устройства, рассчитанные на 220 вольт.
• Количество полюсов. В однофазных сетях применяются двухполюсные УЗО, рассчитанные на одну фазу и ноль, а в трехфазных – четырехполюсные устройства, к которым подключаются три фазы и ноль.
• Номинальный ток. Он же пропускной ток УЗО, зависящий от количества и мощности подключенных электроприборов и оборудования. Следовательно, данный показатель для общего (вводного) защитного устройства должен быть рассчитан на все установленные потребители. Для линейных УЗО суммарная мощность рассчитывается исходя из количества приборов на той или иной линии. Номиналы УЗО, установленные производителями имеют значения 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 А.
• Ток утечки УЗО. Величина, при достижении которой происходит его отключение. Она также различается по номиналам, составляющим 10, 30, 100, 300 и 500 мА. Для обычных квартир лучше всего подходит устройство на 30 мА. При меньшем номинале тока прибор будет постоянно реагировать даже на незначительные колебания в сети и отключать питание.
• Тип тока утечки. На корпусе прибора нанесены символы АС, А, В, S и G. Например, АС реагирует только на переменный ток утечки, а В – на постоянный и переменный токи. Остальная маркировка также соответствует определенным параметрам, в том числе и выдержке времени отключения прибора.

Как установить УЗО

Существуют различные варианты подключения УЗО вместе с автоматическими выключателями. В одном из них одно устройство обеспечивают защиту нескольких групповых линий. Которое устанавливается на первом месте, а за ним устанавливаются автоматы. Эта простая схема широко используется в бюджетных щитках. Ее работу можно рассмотреть на примере аварийной ситуации, когда короткое замыкание произошло на одной из групповых линий. Ток будет проходить по маршруту от УЗО к групповому автомату, далее по кабелю к розетке. Считается, что в данной ситуации УЗО должно сгореть под действием тока короткого замыкания, поскольку автомат установлен после прибора и не способен защитить от высокого тока и напряжения.

В другом варианте линия защищена одним автоматом и одним УЗО, причем автоматический выключатель устанавливается на первом месте. Если предположить, что в розетке произошло короткое замыкание, то путь тока будет проходить от автомата к УЗО и далее по кабелю к розетке. Есть мнение что в данной ситуации наступает срабатывание автомата и таким образом пресекается разрушающее действие тока. Однако по схеме ток все-таки доходит до розетки. Получается, что независимо от места расположения, УЗО не выйдет из строя по нескольким причинам.

Защитное устройство остается целым так же как и провода, подключенные к розетке. Под действием короткого замыкания возникает высокая температура, от которой изоляция проводов и корпуса приборов начинают плавиться. Тем не менее, для этого нужно определенное время, в течение которого срабатывает автоматический выключатель и дальнейший процесс разогрева прекращается. Нет разницы где его подключать, до или после автомата. Выбор того или иного варианта связан лишь в удобством монтажа.

Большое значение имеет правильный выбор номинала защитного устройства, чтобы исключить его выход из строя в результате перегрузок. На корпусе каждого УЗО обозначен номинал, то есть величина максимально длительного тока, который может протекать через него без какого-либо вреда. Контакты прибора своевременно обесточивают линию в случае возникновения в ней утечки. Не допускается прохождение через контакты тока, превышающего номинальное значение, поскольку это вызовет их разогрев, плавление корпуса и другие повреждения. В связи с этим УЗО защищается с помощью автоматического выключателя, срабатывающего от перегрузок раньше, чем будет причинен вред устройству.

Для наиболее эффективной защиты УЗО от перегрузок его номинал должен выбираться на одну ступень больше, чем у защищающего автомата. Например, если номинал автоматического выключателя составляет 16А, то устройство защитного отключения должно иметь номинал 25А. Такой запас по току необходим для исключения протекания через УЗО повышенного тока, прежде чем произойдет срабатывание автомата от перегрузки.

Как правильно подключить провода к УЗО

Бесперебойная работа всей электропроводки определяется не только правильным выбором сечения провода и электроприборов, но и надежностью их соединения между собой. Несмотря на простоту этой операции, часто совершаются ошибки, что впоследствии приводит к обгоранию контактов и выходу из строя УЗО.

Если изоляцию снять на недостаточную длину, то она может попасть под зажимную планку клеммы и в дальнейшем приведет к плохому контакту и обугливанию соединения.

При снятии изоляции ножом нужно его лезвие располагать параллельно проводу, тогда на медной жиле не появятся надсечки, приводящие к перелому в этом месте провода при изгибах.

Для увеличения площади контакта клеммы с проводом рекомендую, в случае если позволяет окно клеммы, его конец загнуть, как показано на фотографии.

На снимке показан вид УЗО со стороны винтовых клемм. Для подключения проводов достаточно отвинтить винт, завести конец освобожденного провода от изоляции на длину около 10-15 мм до упора в клемму и завинтить винт с достаточным усилием обратно.

После зажатия провода нужно со значительным усилием подергать за него, чтобы убедиться в надежности его крепления. При вставлении в отверстие клеммы провод может попасть мимо, винт будет затянут, не зажав его между контактами.

Обозначение УЗО на однолинейной схеме

Основные группы обозначений УЗО (графические и буквенные) используются электромонтерами очень часто. Работа по составлению рабочих схем, графиков и планов требует очень большой внимательности и аккуратности, так как одно-единственное неточное указание или пометка могу привести к серьезной ошибке в дальнейшей работе и стать причиной выхода из строя дорогостоящего оборудования.

Кроме того, неверные данные могут ввести в заблуждение сторонних специалистов, привлеченных для электромонтажа и стать причиной возникновения сложностей при монтаже электрических коммуникаций.

В настоящее время любое обозначение узо на схеме может быть представлено двумя способами: графическим и буквенным.

На какие нормативные документы следует ссылаться?

Из основных документов для электрических схем, которые ссылаются на графическое и буквенное обозначение коммутационных устройств можно выделить следующие:

1. — ГОСТ 2.755-87 ЕСКД «Обозначения условные графические в электрических схемах устройства коммутационные и контактные соединения»;
2. — ГОСТ 2.710-81 ЕСКД «Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах».

Устройство

Если рассмотреть УЗО изнутри, то можно увидеть принципиальную электрическую схему, в основе которой лежит трансформатор. Этот трансформатор называют дифференциальным или прибором тока нулевой последовательности.

В нем три обмотки:

• Две первые (первичная и вторичная) замыкаются на фазе и нуле. Полярность подключения в данном случае не имеет значения.
• Третья подключается к пусковому рабочему органу, который может состоять из реле или электронных приборов. Поэтому все УЗО делятся сегодня на электромеханические или электронные.

Пусковой орган напрямую связан с управляющим органом, который состоит из контактной группы (силовой) и привода. Есть в УЗО и так называемая тестовая кнопка. С ее помощью проверяется аппарат на работоспособность.

Схема устройство защитного отключения узо