Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

 
 

Сайт электрика

Электрика дома, Автоматы и УЗО

Схемы подключения УЗО и дифференциальных автоматов

Среди защитных устройств в домашней электропроводке все большей популярностью пользуются устройства защитного отключения (УЗО) и дифференциальные автоматы (дифавтоматы). Производители выпускают их с различными типами конструкций для использования в однофазных и трехфазных схемах электроснабжения. Все эти устройства имеют общий алгоритм работы.

Принципы работы

По большому счету отличие УЗО от дифференциального автомата состоит в отсутствии в схеме автоматического выключателя, реагирующего на превышение токов нагрузки. Поэтому схема подключения однофазного или трехфазного УЗО от схемы подключения дифференциального автомата отличается только отсутствием данной функции. Для защиты от коротких замыканий и недопустимых нагрузок в ней требуется устанавливать дополнительную токовую защиту.

Общим же элементом этих защит является схема, основанная на сравнении векторов токов, входящих в устройство и выходящих из него, которая при отклонениях от установленных предельных величин отключает электрооборудование.

Элементная база, на которой работает эта схема, может быть разной, к примеру, на основе электромагнитных реле или полупроводниковых элементов. Чтобы понять, как правильно подключить УЗО и дифференциальный автомат к электрической сети рассмотрим первый вариант конструкции для упрощенной однофазной сети. Внутренние элементы статических приборов работают по такому же алгоритму. Поэтому их подключение совершенно аналогичное.

Режим нормального электроснабжения

Обычный режим работы

При включении УЗО под нагрузку через его тоководы, вмонтированные внутрь тороидального магнитопровода, протекает ток нагрузки. Если качество изоляции в схеме хорошее, то через нее никаких токов утечки не будет. Ток I1, входящий по фазному тоководу L1 будет соответствовать по величине значению выходящего из магнитопровода тока I2 и одновременно направлен в противоположную сторону.

При этом магнитные потоки ФL и ФN, образованные от токов фаз и нуля, тоже будут равны по величине и противоположны по направлению. Во время прохождения по магнитопроводу магнитные потоки складываются в нем, взаимно уничтожая друг друга. Суммарный магнитный поток магнитопровода Фс равен нулю.

Описанный вариант рассматривает работу идеального устройства, которые существуют только в теории. На практике же всегда проявляется какой-то небаланс соотношений Ф1 и Ф2, но он очень маленький и не оказывает влияния на работу схемы.

Режим возникновения тока утечки

Режим тока утечки

В случае нарушения изоляции часть потенциала фазы станет стекать на землю, образуя ток утечки Iут. На эту же величину снизится значение тока в нулевом проводнике I2. Он сформирует меньший магнитный поток ФN. При сложении магнитных потоков внутри магнитопровода возникнет превышение потока Ф1 над Ф2. Суммарный поток Фс сразу же увеличится и наведет в намотанной вокруг него катушки ЭДС.

Под ее действием в замкнутом контуре катушки возникнет ток ΔI, пропорциональный току утечки. В случае превышения им значения, выставленной пользователем уставки, произойдет срабатывание электромагнита, выводящего из зацепления защелку встроенного в устройство расцепителя, который сработает и снимет напряжение со всей защищаемой зоны.

Режим отключения электроснабжения

Режим отключения питания

Как видим, вся работа защит на отключение происходит в автоматическом режиме. Но для того чтобы повторно включить УЗО в работу необходимо выполнить действия:

1. проанализировать состояние электросхемы для выяснения причины отключения;

2. устранить выявленную неисправность;

3. только после этого использовать рычаг ручного включения на корпусе УЗО или дифавтомата.

Возникновение повторного срабатывания УЗО необходимо рассматривать как следствие плохой изоляции электрооборудования и незамедлительно принять меры к ее восстановлению. Загрубление уставок защиты, как и ее блокирование, недопустимо.

При первичном монтаже УЗО или дифавтомата в схему электропроводки достаточно правильно подключить входные и выходные провода фазы и нуля на свои клеммы. Они на всех корпусах четко промаркированы.

Схема подключения однофазного УЗО к двухпроводной сети

Для обозначения входных клемм фазы и нуля делаются надписи «1» и «N», а выходных — «2» и «N». Для устройств, использующих электронную базу, важно правильно подключать нейтраль потому, что нельзя ошибаться с ее полярностью. В противном случае высока вероятность повреждения составляющих деталей электронной схемы.

подключение однофазного УЗО

В конструкции прибора используется возможность периодического его тестирования во время работы для определения исправности. С этой целью установлена кнопка «Т», при включении которой через токоограничиваюший резистор и замкнутый контакт создается цепочка для протекания части тока, влияющей на возникновение дисбаланса магнитных потоков, обеспечивающего отключение защиты. Если на УЗО под напряжением нажата кнопка тестирования Т, а отключения не произошло, то это однозначно указывает на то, что устройство неисправно.

При ручном включении УЗО в этой схеме замыкаются сразу 3 контакта:

1. токовода фазы;

2. токовода нуля;

3. цепи тестирования электронной схемы.

Во время возникновения токов утечек при срабатывании защиты эти же три контакта автоматически разрывают свои цепочки.

Схема подключения трехфазного УЗО к четырехпроводной сети с общей нейтралью

За основу монтажа трехфазных УЗО и дифавтоматов взята предыдущая схема. В ней тоже надо соблюдать полярность каждой фазы и нуля. Для этого к нечетным клеммам подключают входные цепи, а к четным — выходные.

Подключение трехфазного УЗО

Такое УЗО работает при возникновении небаланса магнитных потоков, создаваемых токами от всех четырех токопроводов.

Схема подключения трехфазного УЗО к трем однофазным сетям с общей нейтралью

Эта разработка позволяет одним устройством сразу защищать три однофазных электрических схемы.

Схема для трех сетей

Для этого достаточно выбрать место установки, позволяющее использовать шинку для подключения к выходу защиты нейтрали для ее разделения по сетям №1, 2, 3.

Схема подключения трехфазного УЗО к трехпроводной сети без нейтрали

При частном случае защит электродвигателей, работающих от трех фаз без нейтрали, нулевые клеммы на УЗО не задействуются.

трехфазная без нейтрали

Однако при таком подключении лучше использовать электромагнитные конструкции с механическими расцепителями. У статических моделей для работы необходима подача напряжения на блок питания. Он может быть подключен между фазным и нулевым проводами.

К тому же отсутствие нулевого потенциала исключает функцию периодического тестирования исправности прибора под напряжением, что не совсем удобно. Поэтому такое подключение требует проведения доработок внутренней конструкции.

Схема подключения трехфазного УЗО к однофазной сети

Это не очень рациональный способ, но к нему прибегают при последовательном монтаже вначале однофазной сети с последующим добавлением к схеме еще двух электрических цепей для общей защиты, которые будут создаваться через определенное время.

Трехфазное для одной

В этом случае важно, чтобы фаза была подключена строго на тот токовод, через который проводится тестирование УЗО в рабочем состоянии. Для этого достаточно при включенных силовых контактах с нажатой кнопкой тестирования «прозвонить» сопротивление между входом каждой фазы и нуля.

Делать это необходимо на демонтированном УЗО без напряжения. На двух клеммах сопротивление будет соответствовать бесконечности благодаря разорванным контактам, а на одной покажет величину сопротивления токоограничивающего резистора. К этой клемме и следует подключаться.

 

Отличия схем подключения УЗО от дифференциальных автоматов

В самом начале статьи отмечалось, что УЗО не имеет встроенной защиты от перегрузки и токов коротких замыканий, которые могут возникнуть в любой момент и сжечь устройство. Его надо защищать. Поэтому перед каждым УЗО необходимо монтировать автоматический выключатель с уставкой, обеспечивающей работоспособность и сохранность УЗО.

Защита УЗО

Кроме того, что автоматический выключатель спасает УЗО от токов перегрузки, он еще защищает от трех видов КЗ, которые могут возникнуть в схеме при нарушениях изоляции между:

1. выходным фазным проводом устройства 3 с входным нулевым проводом 2;

2. выходным нулевым проводом 4 с входным фазным проводом 1;

3. между выходными проводами 3 и 4.

Если в первых двух случаях ток короткого замыкания проходит только по одному токопроводу, расположенному внутри корпуса УЗО, то при третьем нагружаются обе магистрали. Этот вид замыкания самый опасный.

Дифференциальные автоматы в такой защите не нуждаются, она у них встроена. Поэтому стоимость этих приборов выше. Схема подключения дифференциального автомата не требует дополнительной установки автоматического выключателя.

Надежная и длительная работа УЗО и дифференциального автомата обеспечивается правильным подключением, учитывающим конкретные условия эксплуатируемой схемы, точным выставлением уставок на срабатывание, обеспечивающих защитные функции.

Бравый Алексей Семенович


Сейчас самое время поделиться статьей и добавить ее в закладки!


Тематические разделы: Электрика дома, Автоматы и УЗО

Другие статьи:

  • Виды и типы УЗО
  • Как подключить УЗО
  • Установка и подключение счетчика электроэнергии: как подключить правильно
  • Заземление и зануление - в чем разница?
  • Про электрические аппараты защиты для "чайников": устройство защитного от ...
  • Как подключить розетку на 380 вольт

  •  
      Комментарии:

    #1 написал: Михаил | [цитировать]

     
     

    Не думал, что существует такое количество схем и вариантов включения в сеть УЗО и дифавтоматов. Что называется, век живи - век учись! Считаю, что все вопросы, которые связаны с обеспечением безопасности в доме очень важны и ваш сайт выполняет очень важную просветительскую функцию. Очень нравятся иллюстрации к статьям. Все схемы с УЗО из статьи были бы не совсем понятны, если бы не было в статье таких подробных цветных иллюстраций. С ними все просто и понятно. Статью сохранил в Эвернот. Безусловно пригодится. Спасибо!

      Комментарии:

    #2 написал: Сергей | [цитировать]

     
     

    Схема одна: пронумерованные  контакты - фаза (нечётные - вход, чётные - выход), а  контакт N - нейтраль. Количество  фаз, использовать  контакт 0 или нет здесь уже ничего  не  меняет.
    Хотелось бы выяснить следующее:
    1. Если есть вводной автомат, то  где надо ставить автомат, защищающий УЗО: перед ним или после? Или без разницы?
    2. В одной из статей (или  видео) читал, что если стоит диф, то нулевую шину использовать не стоит - нейтраль из дифа должна идти сразу на потребитель/группу потребителей. Кто что скажет по этому поводу? 

      Комментарии:

    #3 написал: Иван | [цитировать]

     
     

    На моей практике УЗО всегда монтировалось после вводного автомата.

      Комментарии:

    #4 написал: Александр | [цитировать]

     
     

    Здравствуйте.
    Возможно ли подключить узо для защиты людей от поражения эл. током в сети после понижающего разделительного трансформатора? Нейтрали нет, вторичные обмотки собраны в треугольник.  

      Комментарии:

    #5 написал: Сергей | [цитировать]

     
     

    А у меня УЗО постоянно выбивает и не понятно от чего. Пока временно отключил его. Насколько это опасно?

      Комментарии:

    #6 написал: ольга | [цитировать]

     
     

    А я где то в ПУЭ читала что недопустимо ставить УЗО в 2х проводную сеть,или я что то не допонимаю? 

      Комментарии:

    #7 написал: Олег | [цитировать]

     
     

    "Возможно ли подключить узо для защиты людей от поражения эл. током в сети после понижающего разделительного трансформатора?"

    В данном случае УЗО не нужно, т.к. вторичная сеть изолирована от "земли", в ней нет разделения проводников на фазный и нулевой. Прикосновение человека к проводнику под напряжением не образует через его тело электрическую цепь, т.к. с другим проводником он никак не связан. Если только сдуру не возьмётся за него другой рукой.

    Цитата: Сергей
    1. Если есть вводной автомат, то где надо ставить автомат, защищающий УЗО: перед ним или после? Или без разницы?

    После вводного автомата. УЗО может обслуживать группу из нескольких потребителей. В этом случае групповые автоматы ставятся после УЗО.

    Но всё - после вводного автомата!

    Цитата: Сергей
    2. В одной из статей (или видео) читал, что если стоит диф, то нулевую шину использовать не стоит - нейтраль из дифа должна идти сразу на потребитель/группу потребителей. Кто что скажет по этому поводу?

    Сергей,ты прав: общие - земляная и нулевая шины организуются на вводе в щит. Ту шинку, которая изображена здесь на схеме, следует понимать, как групповую для потребителей подключённых через данное УЗО.

    Цитата: Сергей
    А у меня УЗО постоянно выбивает и не понятно от чего. Пока временно отключил его. Насколько это опасно?

    Степень опасности зависит от того, в какой цепи установлено УЗО. Хотелось бы прояснить... По крайней мере, опасности не больше, чем в ситуации, когда УЗО нет и не было. А таких сетей ещё очень много. Методику нахождения причины осрабатывания УЗО можно предложить, но только зная на какую нагрузку или группу оно у вас работает.

    Цитата: ольга
    А я где то в ПУЭ читала что недопустимо ставить УЗО в 2х проводную сеть,или я что то не допонимаю?

    Ставить можно. Только оно не сработает при нарушении изоляции.

    Не сработает и при пробое фазы на корпус оборудования/прибора. Но жизнь человека спасти может. В этом случае при прикосновении человека к корпусу электроприемника и протекании через его тело тока на землю, превышающего номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО (ток уставки) - УЗО среагирует и отключит электроустановку от сети

    УЗО не везде можно ставить.

    СП 31-110-2003 ПРИЛОЖЕНИЕ А
    А.4.13 Установка УЗО, действующих на отключение, запрещается для электроприёмников, отключение которых может привести к опасным последствиям: созданию непосредственной угрозы для жизни людей, возникновению взрывов, пожаров и т.п.

    Т.е., если недопустим перерыв в работе оборудования: сигнализация, в т.ч. пожарная. компьютерные сети... Запрет связан с непредсказуемостью ситуации, когда УЗО может сработать.

    Из двух вариантов: дифавтомат или пара УЗО - автомат предпочтительнее второе. Дифференциальные автоматы очень дорогие, существенно дороже пары УЗО - автомат. К тому же во втором случае проще понять, по какой причине произощло отключение. И при необходимости УЗО временно отключить, если сразу заменить нечем.

    Добавление комментария
    Имя:*
    E-Mail:
    Комментарий:
    Введите код: *

    Электрика дома  | Электрообзоры  | Энергосбережение
    Секреты электрика | Источники света | Делимся опытом
    Домашняя автоматика | Электрика для начинающих
    Электромастерская | Электротехнические новинки

    Электрик Инфо - электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, обзоры электротехнических новинок, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.
    Copyright © 2008-2016 electrik.info
    Е-mail: electroby@mail.ru Сайт в Google+
    Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Полезное

    Светодиодные лампы и светильники IEK