Как правильно подключить УЗО инструкция: на какие фатальные ошибки нужно обращать внимание в первую очередь
Если стоит задача создать или реконструировать внутриквартирную или внутридомовую электросеть, то хозяева жилья должны опираться на три основополагающих фактора. Во-первых, создаваемая система должна полностью обеспечивать потребности в электропитании, на любом отдельно взятом участие соответствовать планируемой нагрузке с учетом резерва мощности. Во-вторых, расположение всех элементов системы должно обеспечивать удобство в эксплуатации. И в-третьих, что особо важно – и сама система, и подключённые к ней приборы должны обеспечивать максимально возможную безопасность.
Как подключить УЗО
Одним из основных «бичей» локальных электрических сетей и подключенной к ним нагрузки являются токи утечки. Они могут возникать по различным причинам, но в любом случае представляют собой немалую угрозу и для здоровья людей, и для безопасности строения. Для борьбы с последствиями таких утечек и было в свое время изобретено и внедрено устройство защитного отключения (УЗО). Эти приборы в наше время вполне можно приобрестипо доступной цене и установить самостоятельно. Но для этого важно иметь представление, на чем основана работа этой защиты, по каким параметрам подбирается прибор, и как подключить УЗО, чтобы оно корректно работало.
Установке защитного устройства как раз и посвящена эта публикация.
Что такое ток утечки, и чем он опасен
Содержание статьи:
Эта статья предназначена не для электриков, а для обычных домашних мастеров. Поэтому не станем углубляться в теорию и перегружать информацию профессиональными терминами. Просто постараемся рассказать в общих словах, что такое утечка тока, и чем она опасна.
Итак, в идеальной электрической сети утечки тока быть не должно. То есть пока цепь нагрузки разомкнута – тока нет в принципе, при подключении того или иного прибора – весь ток штатно расходуется именно на нем.
Упрощенно показана «идеальная» электрическая цепь с подключённой нагрузкой – утечек нет, если поставить амперметры в разрывы красной и синей линии – показания будут в точности одинаковыми.
1 – точки подключения участка цепи к общей домашней электросети.
2 – условно обозначена нагрузка, какой-то силовой, бытовой или осветительный прибор.
3 – корпус прибора, на котором не должно быть потенциала.
А теперь сразу скажем: таких идеальных электросетей — попросту не существует. Во всяком случае, на нашем, бытовом уровне. Утечки тока, хотя и очень незначительные, присутствуют практически всегда, даже если нет никаких неисправностей в проводке и нагрузке.
Мнение эксперта:
Афанасьев Е.В.
Главный редактор проекта Stroyday.ru.Инженер.
Задать вопрос эксперту
Это легко объяснимо – ток возникает из-за разности потенциалов, от большего к меньшему. И найдет любую малейшую возможность для своего появления. Например, в одной оплетке кабеля нулевая и фазная жила, каждая имеющая свою изоляцию. Казалось бы, совершенно благополучный участок… Но ток утечки может пойти даже через слой диэлектрика (пластиковой изоляции), если найдет в нем уязвимые места – утоньшений, заводского брака, появления микротрещины и т.п. Да и диэлектрические свойства изоляции отнюдь не абсолютны.
Неправильные, выполненные с нарушениями монтажные скрутки проводов, обветшалая проводка в стенах – все это предпосылки для появления токов утечки.
С фазного провода, кстати, утечка может пойти не в нулевой, а в прилегающую поверхность, в касающийся объект или даже в стену, в которой вмурована проводка. Ток при этом всегда будет выбирать преимущественный путь с наименьшим сопротивлением.
На самой нагрузке тоже немало уязвимых мест для утечки – нарушение изоляции, повреждения или пробой элементов схемы, межвитковые замыкания, коррозия деталей и проводов и многое другое. В итоге фаза сети или какой-то другой серьезный потенциал может оказаться на корпусе устройства, что чрезвычайно опасно.
Пробой в электрической машине – на корпус попадает потенциал, способный вызвать ток утечки.
На схеме под №4 показан условно этот пробой с фазы на массу (корпус). Он может быть не прямым (коротким), а проходить через какие-то участки и элементы электрической схемы, то есть иметь определённое сопротивление. От этого будет зависеть величина напряжения между корпусом и условной «землей».
К чему может привести такой электрический потенциал на корпусе?
- Если прибор не имеет подключения к контуру заземления (например, в квартире или доме такой контур полностью отсутствует), то касание корпуса кем-либо из жильцов заканчивается от просто неприятных мгновений, когда, как говорят, «дернуло», до весьма опасных для здоровья и даже жизни ситуаций.
Дотронувшийся до прибора с пробоем на корпус человек может замкнуть цепь и «открыть дорогу» току утечки. Последствия бывают различными, вплоть до самых плохих.
Все зависит от особенностей обстановки и ряда факторов – уровень создавшегося напряжения, сопротивление тела конкретного человека, во что он был одет и обут, состояние пола, влажность, не касался ли пострадавший других заземленных предметов, и т.п.
Очевидно, что необходимо какое-то устройство, реагирующее на появление опасного для здоровья человека тока утечки отключением от электросети. Это выключение должно происходить быстро, не допуская необратимых последствий, и до достижения силой тока критично опасных значений.
А какой по силе ток представляет опасность?
Многие полагают, что бытовое напряжение 220 В почти безопасно!.. Это, без преувеличения — страшное заблуждение, способное привести к непоправимой беде! Чтобы разобраться и понять глубину проблемы— почитайте внимательно информацию, собранную в статье об опасности электрического тока.
- Если же прибор заземлен, например, подключен соответствующей вилкой к розетке отдельным контактом РЕ (защитное заземление, желто-зеленые провода), то ситуация складывается иначе.
По сути, цепь замкнута, и при появлении соответствующих предпосылок утечка возникает – ток «стекает на землю».
Если устройство подключено к заземляющему контуру, то ток утечки пойдет именно этим путем наименьшего сопротивления
Понятно, что при такой схеме поражение электрическим током прикоснувшегося человека становится маловероятным. Значит, иная защита от токов утечки и не требуется?
Ничего подобного — защита все равно нужна, по нескольким причинам. Не забываем, что постоянная утечка тока — это и работа счетчика энергии, то есть совершенно ненужные затраты. Но это – отнюдь не главное.
Мнение эксперта:
Афанасьев Е.В.
Главный редактор проекта Stroyday.ru.Инженер.
Задать вопрос эксперту
Мест появления утечки тока на контур заземления может быть несколько, и эти токи суммируются, достигая порой весьма немалых значений. А это уже – предпосылка для нагрева проводника в наиболее уязвимых точках. Например, одной из них является крепление провода РЕ к нулевой шине. Да и просто сильная утечка, например, через потрескавшуюся изоляцию в сырую стену тоже может вызвать нагрев проводки, плавление и возгорание изоляции.
Стало быть, необходим прибор, отключающий локальную электрическую сеть (или ее отдельный участок) от подающей линии, если ток утечки достигнет значений, чреватых перегревом проводки и опасностью возгорания.
Со всеми этими задачами справляется устройство защитного отключения, или, сокращенно – УЗО. Правда, в зависимости от предназначения и места установки, УЗО будет обладать различными параметрами.
Кратко – об устройстве и основных параметрах УЗО
Принцип действия УЗО
Современные УЗО чаще собираются в пластиковых корпусах модульного типа, по типу автоматических выключателей, для установки на DIN-рейку. Прибор для однофазной сети занимает два модуль-места на рейке, для трёхфазной — четыре модуль-места.
УЗО двухполюсное (для однофазной сети) и четырехполюсное (для терехфазной)
Сверху и снизу расположены винтовые клеммы для коммутации проводов. Клеммы пронумерованы, около них или на обязательной схеме указывается правильное подключение прибора. Как правило, сверху идет подача, снизу – провода уходят в сторону нагрузки.
На фасаде УЗО хорошо заметен рычаг включения – такой же, как и на автоматах. Положение рычага указано символами или буквами.
Обязательно имеется кнопка «тест» — при ее нажатии должно происходить срабатывание УЗО на размыкание, так как моделируется ситуация обнаружения утечки тока.
А как устройство определяет, что в охраняемой цепи появилась утечка тока? Давайте для понимания процесса взглянем на упрощенную схему этого прибора.
Принципиальная схема работы УЗО
Основным узлом является дифференциальный трансформатор. Он имеет тороидальный сердечник, на котором намотано несколько витков дифференциальной обмотки (Оd). Через это же кольцевой сердечник проходят провода от группы клемм А к группе В. На данной схеме – двухполюсное УЗО, поэтому в каждой группе по две клеммы. От клеммы 1 к клемме 2 проходит фаза в сторону нагрузки, клеммы N подключены в разрыв нулевого провода. Во многих электромеханических моделях провода не просто проходят сквозь тор – на сердечнике наматывается несколько витков, обязательно одинаковое для обоих проводников.
Буквой К показана контактная группа, обеспечивающая коммутацию и разъединение цепи, то есть, по сути, включение УЗО и его срабатывание на разрыв при появлении тока утечки.
Итак, как это работает?
По сути, по одному проводнику проходит ток в сторону нагрузки (Iп), по второму – ток возвращается к источнику (Iвз). Если утечки тока в цепи после УЗО нет, то это токи по силе равны между собой.
При проходе через кольцевой сердечник (или через намотанные на него витки) эти токи образуют электромагнитные поля Ф1 и Ф2, равные по абсолютному значению, но направленные строго противоположно. Таким образом, их суммирование дает ноль.
Но если в цепи после УЗО возникнет утечка, то значение тока Iвз уменьшится. Значит, и магнитный поток Ф2 тоже уменьшится, а суммарное значение магнитного потока в сердечнике станет отличным от нуля. Этого достаточно, чтобы в дифференциальной обмотке Od генерировалась ЭДС, и цепи этого блока появлялся ток Iдф.
Этот ток или приводит к срабатыванию С – механизма размыкания контактной группы. Это может быть электромеханический размыкатель (в электромеханических приборах), или реле, электронный ключ (в электронных моделях УЗО). В любом случае – происходит размыкание цепи питания на нагрузку.
Предусматривается и тестовая цепь – соединяющая фазу на входе с нулем на выходе через сопротивление Rt. Эта цепь разорвана кнопкой Т. При нажатии на кнопку имитируется утечка – нарушается баланс на дифференциальном трансформаторе, и УЗО обязано сработать. Если нет – оно негодно для применения.
Этот принцип реализован во всех УЗО. А вот по своим параметрам они могут различаться.
Параметры УЗО, и какое устройство выбрать
Итак, устройства защитного отключения (УЗО) подразделяются по нескольким основным параметрам, которые учитывают при выборе оптимальной модели.
- По типу размыкающего механизма
Об этом уже говорилось.
В электромеханических дифференциальный ток нужной силы приводит в движение сердечник соленоида, и тот снимает со стопора подпружиненную контактную группу. Цепь размыкается.
В полупроводниковых (электронных) выработанный дифференциальный ток усиливается, оценивается, и если он достиг установленного предельного значения – срабатывает реле или электронный ключ.
В настоящее время дешевле и компактнее электронные УЗО, но они требуют обязательного питания. Электромеханические способны работать без питания, весьма надежны. Но цена на них сейчас выше, что, впрочем, оправдано.
- По типу распознаваемого тока утечки.
Различают три типа УЗО:
АС — реагируют на утечку переменного тока. Наиболее распространенная и доступные по стоимости группа, подходящая для большинства случаев в бытовом применении.
А — более совершенные приборы, прекрасно справляющиеся и с переменным током, и с постоянным пульсирующим. Многие из современных бытовых приборов оснащаются импульсными блоками питания, и для защиты от таких утечек требуются именно приборы типа А. Кстати, даже в инструкциях по эксплуатации производители телевизоров, компьютеров, других бытовых приборов с электронными блоками питания прямо упоминают о необходимости УЗО только А-типа. Стоимость таких устройств – существенно выше, нежели АС.
В — устройства для защиты сетей как переменного, так и постоянного тока. Используются в промышленных целях, в быту применения не находят.
На корпусе УЗО его тип может быть указан либо буквенным обозначением, либо символьным. То есть в прямоугольнике указа символ переменного или (и)постоянного или (и) импульсного тока.
Фиолетовая стрелка показывает на тип УЗО. В демонстрируемом примере это символ переменного тока, и только. Значит, это устройство типа АС.
- По максимальному току утечки.
Номинал УЗО по току утечки лежит в пределах от 6 до 300 миллиампер (мА).
— Приборы с пределом 6 мА вам, скорее всего, не встретятся, да в них на бытовом уровне и нет особой нужды.
— УЗО со срабатыванием при токе утечки 10 мА обычно устанавливаются на участки сети, где требуется максимальная безопасность. Как правило, имеется в виду помещения с повышенной влажностью (например, ванная, санузел) или детская комната.
— Предел в 30 мА – эти УЗО считаются наиболее универсальными и часто применяемыми. Устанавливаются как в качестве групповых, так и в роли защитников конкретной линии.
— Устройства с номиналом утечки от 100 мА и выше уже не гарантируют защиту от поражения человека электрическим током. Но у них и совсем другая роль – не зря их называют противопожарными. Они обычно или обеспечивают защиту всей домашней сети и устанавливаются непосредственно сразу после электрического счетчика, до разветвлений проводки. Или же в качестве групповых на две или более наиболее нагруженных групп. При этом группы имеют собственные УЗО меньшего номинала по току срабатывания – уже как защита людей от электротравм.
На рисунке выше номинал по току срабатывания УЗО указан голубой стрелкой. В нашем примере – это 10 мА.
Как подбирается УЗО по этому параметру?
Уже говорилось, что защита от поражения током – УЗО с номиналом 30 мА. Для «особых» помещений – 10 мА.
Ну а если надо рассчитать номинал для какого-то отдельного участка сети? Можно исходить из таких соотношений:
Считается нормальным ток утечки, равный 0,04 % от номинального тока при полной нагрузке на прибор (0,4 мА утечки на 1 А рабочего тока). Например, максимальная мощность духового шкафа 2500 Вт, что при напряжении 220 вольт дает ток нагрузки 11,4 А. Значит, допустимая утечка 11,4 × 0,4 = 4,56 мА. Кроме того, добавляется по 0.01 мА на каждый метр проводки. Скажем, линия от щита составляет 13 метров. Это еще 0,13 мА. Суммарно – 4.69 мА.
УЗО должно быть таким, чтобы рассчитанный допустимый ток утечки составлял не более 33% от номинала защиты. В нашем примере необходимо устройство с номиналом не менее 14,07 мА. То есть УЗО на 10 мА уже не подойдет. Ставим на 30 мА.
Если ведется расчет для группового или противопожарного УЗО, то суммируются все показатели приборов и проводки, находящихся «ниже» по иерархии.
- По номинальному току нагрузки.
Обозначение на самом УЗО – такое же, как на автоматическом выключателе (на рисунке выше показано красной стрелкой). Шаг тоже такой же, как у автоматов.
Да и само УЗО чаще всего работает в паре с автоматом – такой «тандем» обеспечивает максимальную защиту сети и ее отдельных участков.
Так вот – номинал УЗО всегда должен быть на один шаг выше, чем у автоматического выключателя, с которым оно работает в паре.
Например, группу защищает от перезагрузки и короткого замыкания автомат на 16 А. Значит, УЗО нужно приобрести с номиналом 25 А.
- По скорости срабатывания
Здесь, казалось бы, чем быстрее – тем лучше. И действительно, современные модели этих защитных устройств «рапортуют» о разрыве цепи уже через 20 ÷ 40 миллисекунд! Но это если разговор идет о защите от поражения электрическим током! Здесь скорость архиважна – нельзя допустить фибрилляции сердца при воздействии током на тело человека!
А вот для группового УЗО такая запредельная скорость не нужна – для отдельных случаев утечки есть защита рангом пониже. И чтобы защита срабатывала корректно, снизу вверх, по иерархии, применяют УЗО селективного типа. Отличие – скорость срабатывания на порядок меньше, порядка 400 – 500 мс. Для противопожарной защиты это вполне приемлемый показатель – за полсекунды опасной утечки возгорания не случится. Правда, не приходится ждать от них спасения в случае поражения током.
Селективные УЗО – несколько дороже, чем обычные. Внешне же их отличает только буква S в прямоугольный рамке.
При выборе УЗО можно ориентироваться на вот эту таблицу с рекомендуемыми параметрами:
Рекомендуемые параметры УЗО для различных вариантов использования защиты.
* * * * * * *
Есть и другие критерии оценки и выбора УЗО. Более подробно об этом можно прочесть в другой статье портала.
УЗО и дифференциальный автомат – выбираем оптимальный вариант
Уже упоминавшийся «тандем» — автоматический выключатель + УЗО, можно заменить одним прибором, дифференциальным автоматом. Но всегда ли это оправдано? Итак, что лучше, УЗО или дифавтомат?
Как подключить УЗО?
Основные схемы подключения устройств защитного отключения
В квартирах и загородных жилых домах преимущественно используются однофазные сети. Впрочем, при оснащении квартир мощными электрическими плитами можно встретить и трехфазные подключения. Кроме того, ничто не мешает владельцу небольшого особняка завести себе и трёхфазную линию, например, для питания оборудования частной мастерской или для рационального распределения по фазам богатого «арсенала» мощной однофазной бытовой техники. Так что имеет смысл рассмотреть оба этих случая в их вариациях.
Сказать по правде, в природе существуют еще и весьма неоднозначные двухфазные сети. От них в промышленном масштабе уже давно отказались, и только энтузиасты-электрики старой закалки, бывает, экспериментируют с этими «артефактами». Существует схема включения УЗО и в такую линию. Но, думается, не стоит забивать себе этим голову – на практике с вероятностью, близкой к 100%, вы с этим не столкнетесь.
Мнение эксперта:
Афанасьев Е.В.
Главный редактор проекта Stroyday.ru.Инженер.
Задать вопрос эксперту
Еще одна оговорка. Мы будем рассматривать именно схемы подключения УЗО в различных вариантах. Сами же электромонтажные работы в распределительном щите останутся вне поля зрения. Не оттого, что неважны эти нюансы – напротив. Просто потому, что на страницах нашего портала есть замечательная публикация по этой теме, и лучше все равно уже не расскажешь.
Как самостоятельно собрать электрический щит
Задача, скажем прямо, повышенного уровня сложности, требует определенных знаний, умений, предельной внимательности и осторожности. Подробнейшая пошаговая инструкция со всеми необходимыми справочными материалами – по ссылке: «Сборка и монтаж электрического щита своими руками».
Итак, переходим к схемам. Сразу скажем, что номиналы автоматов и УЗО на иллюстрациях показаны только для примера, и не могут рассматриваться в качестве руководства. Каждая линия и локальная электросеть рассчитывается индивидуально.
Однофазная электросеть
Схема №1 – Одно общее УЗО на входе
Если домашняя сеть совсем небольшая, а быт владельцев квартиры не насыщен мощной техникой, то вполне можно применить самую простую схему.
Одна из простейших схем разводи домашней электросети с УЗО
На схеме цифрами обозначены:
1 – кабель ввода, заходящий в распределительный щит. В данном показан вариант без проводника защитного нуля, РЕ (без заземления).
2 – двухполюсный автоматический выключатель с номиналом по максимальному току 50 А. Номинал подбирается для каждого случая индивидуально, в зависимости от суммарной мощности планируемой нагрузки.
3 – УЗО двухполюсное. Максимальный ток утечки – 30 мА, что обеспечивает защиту от электрических травм. Номинал по рабочему току – на один шаг выше, чем у автомата. Автомат 50 А, значит, УЗО ставим 63 А.
4 – группа автоматических выключателей, по одному на выделенную линию. Количество линий и их загруженность планируется заранее, с учетом предполагаемого к установке или имеющегося оборудования. Например, одну линию можно выделить на кухню с ее обилием мощной бытовой техники, одну – на освещение, одну на розеточные группы в других комнатах и т.п. Возможные и иные решения.
5 – шина рабочего нуля N. Обратите внимание – ноль попадает на шину после УЗО, и лишь потом раздается по линиям. То есть так же, как и фаза. Об этом требовании: «сколько вышло с УЗО, столько должно и вернуться», уже говорилось выше.
6 – кабели выделенных линий, выходящие с распределительного щита для дальнейшей прокладки проводки.
Такая упрощенная схема привлекает минимальными затратами на приобретение дорогостоящих приборов – УЗО. Для небольшого электрохозяйства она вполне пригодная, но имеет очень существенный недостаток. А именно: при срабатывании УЗО нелегко будет быстро разобраться, какая линия послужила тому причиной.
Схема №2 – УЗО на входе при наличии защитного нуля РЕ
Сама схема, по сути, не претерпела изменений. За исключением нюанса – появился контур защитного нуля РЕ.
Отличие – только в наличие контура защитного заземления РЕ
На вводном кабеле и на кабелях, выходящих со щита, имеются проводники РЕ. Они всегда имеют маркировку желто-зеленого цвета. На нашей схеме показаны зеленым.
Как видно, сам проводник РЕ не участвует в коммутации ни автоматических выключателей, ни УЗО. Как правило, для него монтируется собственный «коллектор» — шина (поз. 7), откуда разлается на кабели проводки.
Так как непосредственно к подключению УЗО провод РЕ не имеет отношения, просто для «облегчения» наших схем он там фигурировать не будет.
Но при этом надо помнить – по современным требованиям наличие контура РЕ является обязательным условием. В тех же домах, что строились давно, и где заземления РЕ нет, желательно проконсультироваться с квалифицированными электриками, как можно решить проблему. Стабильность работы и безопасность эксплуатации локальной домашней электросети от этого только выиграют!
Схема №3 — То же, но с однофазным электрическим счетчиком
Если имеется возможность разместить электрический счетчик непосредственно в своих владениях, в распределительном щите – то почему бы этим не воспользоваться?!
Изменения минимальны – просто между водным автоматом и УЗО появился счетчик
На схеме показан однофазный счетчик (поз. 8) – больше для того, чтобы указать правильную позицию его монтажа – между автоматом и УЗО. В остальном схема та же, со всеми своими достоинствами и недостатками.
Схема № 4 — с общим УЗО и на выделенных линиях питания
Пожалуй, самая совершенная схема для однофазной домашней электросети. Счетчик на ней не показан, но имеется в виду, что он может здесь стоять – между автоматом на входе и общим УЗО. Не показана на схеме и разводка защитного РЕ-проводника – просто для меньшей громоздкости рисунка.
В этой схеме сочетаются несколько вариантов выделенных линий питания домашней сети
Итак, посмотрите – общий УЗО остался, однако, его номинал по току утечки поменялся – вырос до 100 мА. То есть, это уже не защита от поражения электричеством, а мера противопожарной безопасности.
Для пущей наглядности на этой схеме предложено четыре варианта отдельных линий, выходящих с распределительного щита (они выделены на рисунке овалами и обозначены буквами латинского алфавита):
а — выделенная линия, защищенная от перегрузки и КЗ автоматом (в нашем примере — на 10А), и от токов утечки – УЗО на 16 А 10 мА. Столь малый ток утечки может быть обусловлен тем, что эта линия уходит в ванную или в детскую комнату, где требования безопасности выше.
b — отличие от предыдущей в том, что автомат и УЗО отвечают сразу за несколько линий (на схеме для примера показаны две). Естественно, номинал тока срабатывания автомата складывается из параметров нагрузки всех нижестоящих линий. В нашем примере – это 16 А, значит, УЗО на шаг выше – 25 А.
А вот по току утечки – это «классическое» устройство с номиналом в 30 мА, надежно защищающее человека от серьезного поражения.
Важный нюанс – рабочий ноль после УЗО раздается с собственной шины на все лежащие ниже по иерархии линии. Но «чужого» подключения к этой шине – не допускается!
с — на этой линии хозяева посчитали УЗО необязательным – достаточно защиты от перегрузки и короткого замыкания. Например, это осветительные приборы, расположенные на потолках в комнатах – вероятность пробоя на корпус невелика, да и касание руками – маловероятно. Так что при желании кое-где можно и сэкономить.
d — а вот такой «экономии» допускать, наверное, не нужно. Просто для примера показана линия, не имеющая вообще никакой защиты. Не запрещено – формально ее оберегают вводной автомат и общее УЗО. Но как? При перегрузке на этой линии вводной автомат на 50, скажем, ампер может и не сработать – вот вам и предпосылка к перегреву проводки и пожароопасной ситуации. А про поражение током и говорить не приходится – общее противопожарное УЗО, рассчитанное на ток утечки 100 мА, вряд ли поможет.
Такой вариант, в силу своего несовершенства и опасности, в дальнейшем рассматриваться не будет.
Схема 5 – без общего УЗО
Еще один вариант экономии, но при сохранении нужной степени защиты. На входе общее УЗО не ставится, но зато ими защищаются наиболее уязвимые линии внутренней проводки.
Общего УЗО на входе может и не быть
Такой вариант допустим, если речь идет о не особо сильно нагруженной и не слишком разветвленной домашней сети. Такой, где опасным в плане возгорания токам утечки взяться практически неоткуда. Тем более что каждая из линий будет иметь собственную защиту.
На схеме показаны всё те же варианты выходящих их щита линий, кроме той, что в прошлый раз признана нами недопустимой. Дополнительные комментарии, надо полагать, не нужны.
* * * * * * *
Мнение эксперта:
Афанасьев Е.В.
Главный редактор проекта Stroyday.ru.Инженер.
Задать вопрос эксперту
Еще раз подчеркнем – все показанные схемы носят лишь демонстрационный характер. Количество линий и степень их защиты могут быть различными. Мало того, возможна даже иерархия в несколько ярусов, когда помимо общего противопожарного используются групповые УЗО, имеющие под своей «опекой» нижестоящие устройства, одно или несколько. Вплоть до того, что отдельное УЗО может монтироваться непосредственно для каждого мощного прибора или механизма.
Главное – соблюдать принцип побора по номиналам, и селективность срабатывания.
Трехфазная электросеть
Как известно, трехфазная сеть служит для питания мощных бытовых приборов и оборудования, а также каждая фаза с общим нулем могут рассматриваться в качестве основы для создания однофазной схемы. То есть однофазную нагрузку можно распределить равномерно по всем трем фазам. Этим обеспечивается стабильность, надежность и защищённость общей схемы.
Поэтому многое в схеме проводки дома, в который подведена трехфазная линия, будет повторять уже рассмотренные выше.
А значит основной акцент сделаем именно на трехфазных УЗО — где, зачем и как они будут ставиться.
Общую схему разобьем на два фрагмента – сначала ввод с общим УЗО, затем – распределение по линиям.
Схема №6 – место УЗО на вводе трёхфазной линии
Итак, смотрим на участок вхожа кабеля в распределительный щит.
Участок входа трехфазной линии в щит – и сразу два защитных устройства
Заведённый кабель сразу направляется к общему автомату. Выключатель может быть трехполюсным (как на схеме – поз. 9), или четырёхполюсным. В первом случае прерываются только три фазы – L1, L2, L3. На схеме они показаны и подписаны с соблюдением одного из варианта принятой цветовой маркировки.
L1 – черный.
L2 – коричневый.
L3 – серый.
N – синий.
PE – желто-зеленый (на нашей схеме – зеленый).
Итак, прерываться на автомате могут только три фазы. Ноль – сразу идет в сторону электрического счетчика, заземляющий проводник – на соответствующую шину.
Другой вариант – четырехполюсный автомат, где размыкается еще и рабочий ноль. С точки зрения безопасности – безусловно, лучше. Но такой АВ дороже, и занимает на одно модуль-место больше. Но я бы взял все же четырехполюсный.
После автомата фазы и ноль идут к счетчику (поз. 10) если он устанавливается именно здесь, а не раньше (на улице, в подъезде и т.п.) Если нет – значит, сразу на противопожарное УЗО (поз. 11).
Заведение в дом (квартиру) трехфазной линии уже само по себе косвенно говорит о мощности и сложности домашней электросети. И значит, вопрос о целесообразности общего противопожарного УЗО не должен даже подниматься.
УЗО для трехфазной сети всегда четырехполюсное. Через него проходят в нужном направлении все три фазы по отдельности и рабочий ноль.
После УЗО, подключенного в соответствии с имеющейся на нем схемой с нумерацией контактов, три фазы направляются дальше в щит на распределение по группам и линиям. Ноль – на соответствующую шину.
Схема №7 — УЗО в трехфазном распределительном шкафу.
Теперь опустимся по иерархии ниже – где еще может быть установлено УЗО?
Использование трех фаз в домашней электросети
Итак, с общего УЗО спускаются три фазы. Рабочий ноль и защитный проводник – каждый на собственном «коллекторе»-шине.
Опять посмотрим на несколько вариантов – выделены овалами и подписаны буквами
а. — все три фазы используются для подключения какого-то мощного оборудования, например, электроплиты с духовкой, обогревателя, крупной насосной станции и т.п.
В таком случае на линии сначала устанавливается трехполюсный автомат с нужным номиналом по току срабатывания (на примере – 16 А). Далее монтируется четырехполюсное УЗО, с номиналом току на шаг выше (25 А) и рассчитанное на ток утечки 30 мА. Для УЗО уже требуется заведение в него рабочего нуля, который взят с соответствующей шины.
Далее кабель отправляется к месту подключения трехфазного оборудования. Важно – наличие в месте подключения проводника защитного заземления РЕ является обязательным условием. Многие схемы подключения трехфазных электроустановок подразумевают коммутацию трех фаз и именно РЕ, а не рабочий ноль! То есть рабочий ноль N остается «висячим».
b. — одна из фаз (L1 на схеме) использована для создания однофазной линии, имеющей собственный автомат и двухполюсное УЗО на 10 (30) мА. Проводник РЕ ведется для нее с соответствующей шины.
с. — фаза L2 стала основой для группы однофазных линий, объединенных общим автоматом и УЗО. Все по аналогии с рассмотренными ранее однофазными схемами.
d. — от фазы L3 образована группа линий, каждая из которых имеет собственный автомат, а вот в УЗО необходимости не оказалось. Кроме того, на схеме показано, что одна линия имеет защитный проводник РЕ, а вторая – нет, по ненадобности. Так бывает, например она обеспечивает питанием группу потолочных LED-светильников, к которым подводка заземляющего проводника не предусматривается.
Таким образом, на этом уровне иерархии распределительного щита установка УЗО ничем уже не отличается от той, что практикуется в однофазной сети.
Уже говорилось, но повторимся, что распределение нагрузки по фазам должно быть максимально сбалансированным, равномерным.
Часто допускаемые при подключении УЗО ошибки
Завершим рассмотрение вопроса подключения УЗО небольшим обзором наиболее распространенных среди начинающих мастеров ошибок.
Для начала – еще раз взглянем на схему правильного подключения. Она специально выполнена на зеленом фоне – все будет работать!
Упрощенно — правильное подключение УЗО
На картинке стрелки показывают не направление тока, а направление проводов от источника к нагрузке.
Теперь – перейдем к схемам с ошибками, с коротким описанием причины неправленой работы схемы и симптомов, как это будет проявляться.
- Нарушение схемы подключения
В нарушение схемы провода от входа подключены с выходной стороны УЗО. Иными словами, УЗО получается как будто перевернутым.
Провода от входа подключены с противоположной стороны
При таком подключении вряд ли можно ожидать корректной работы. Возможны ложные срабатывания, безо всякой системы, отказы включаться.
К слову, есть модели УЗО универсального типа в плане подключения. То есть них нет четкого направления фазы от клеммы 1 к клемме 2. Если приобретён именно такой прибор, то показанная схема будет вполне рабочей. Но это – если…
- «Встречное» подключение полюсов
Здесь ситуация несколько иная – фаза коммутирована правильно, а вот ноль отчего-то заведен от входа снизу (или, наоборот, ноль верно, фаза снизу)
Провода фазы и нуля пущены навстречу – работать не будет!
В нормальном УЗО магнитные потоки, как мы помним, компенсируются. А здесь они получатся с одним знаком, то есть будут складываться! То есть дифференциальный ток будет всегда по умолчанию. До запуска линии при проверке кнопка «тест» вероятно, сработает. Но вот при включении напряжения УЗО выбьет моментально! Без вариантов…
- Нулевой провод соединен с заземлением
Где-то в цепи на линии защищённой УЗО допущена ошибка – рабочий ноль соединен с РЕ. Место – неважно, от щита и до самой нагрузки.
Ошибочный или непреднамеренный контакт нуля и заземления
Ни о каком дифференциальном сравнении речи быть не может – обратному току проще «слиться» на землю, и утечка заложена уже сама по себе. То при подаче напряжения УЗО вообще невозможно будет включить.
- Ноль на нагрузке – не с УЗО
Есть примеры, когда начинающие электрики по каким-то причинам на нагрузку коммутировали не тот нулевой провод, что идет от УЗО, а брали ноль в другом, возможно, более удобном для монтажа месте.
А не взять ли ноль из более удобной точки? Нет, не получится…
Заведомо заложена ошибка в дифференциальную оценку токов – ток по «нулевой стороне» УЗО вообще не идет. Интересно, что при проверках УЗО включится, тестовое выключение кнопкой тоже пройдет вроде бы штатно. Но вот любое включение даже самой слабой нагрузки на линии приведет к мгновенному срабатыванию защиты.
- Ноль закольцован – работы не будет!
Такое тоже бывает – ноль после УЗО зачем-то возвращается на общую шину, а уже оттуда раздаётся на вроде бы защищённые линии. Не обольщайтесь – защиты нет! По этому получившемуся кольцу, через УЗО, ток практически не пойдет.
Путаница с нулем на выходе из УЗО
Понятно, что корректной дифференциальной оценки быть не может. Скоре всего, после подачи напряжения УЗО включится. Но тест – уже очень сомнителен. А включение нагрузки абсолютно невозможно – мгновенное срабатывание защиты.
- Ошибка при монтаже соседствующих в щите УЗО
Такое бывает по невнимательности, когда рядышком на рейке монтируются два УЗО для отдельных защищенных линий. НА входе провода коммутированы правильно, а вот на выходе нулевые провода перепутаны местами.
Перекрёстное подключение нулевых проводов на выходе из УЗО
Обе линии получают некорректную работы защиты – правильная оценка токов невозможна. Оба УЗО включатся и адекватно прореагируют на тест. Но попытка включить любую по мощности нагрузку на любой из линий сразу вызовет срабатывание обоих защитных устройств.
- Нулевые провода двух защищенных линий замыкаются.
Тоже интересная ситуация, когда нулевые проводники от двух разных УЗО где-то на пути к нагрузке соединятся между собой. А что такого, ведь все один и тот же ноль, и провода все синие!
Нет, не совсем так, не один и тот же…
Перемкнуты нули после двух разных УЗО – схема стала нерабочей…
Посудите сами – этой перемычкой сводится на нет способность УЗО оценивать токи «туда и обратно» — кто знает, сколько утечет в сторону на соседнюю линию…
Одним словом, ожидаются следующие симптомы: после подачи напряжения оба УЗО позволят себя включить. Но уже при проверке тестовой кнопкой на любом из приборов произойдёт выбивание обоих. Аналогично и при попытке включить неважно какую нагрузку и на какой линии – сразу последует отключение обеих линий.
Так что старайтесь подобных, казалось бы — пустяковых ошибок не допускать!
* * * * * * *
Заканчивая, скажем следующее. Если нет возможности или желания полностью переделывать свой распределительный щит и домашнюю проводку, но желание получить надежную защиту пронимает – можно найти выход!
Альтернативные формы выпуска УЗО
Так, в настоящее время потребителям предлагаются альтернативные варианты УЗО, те, что можно использовать для конкретного бытового прибора. Это могут быть УЗО, встроенные в розетку, или выполненные в виде вилки, или располагающиеся блоком непосредственно на шнуре питания. По номиналу они подбираются так же, а установить сможет, наверное, любой хороший домашний мастер. Во всяком случае такой подход поможет «дотянуть» до капитальной реконструкции своей домашней электросети.