Известный даже неспециалистам узо автомат представляет собой надежное средство защиты от поражения электрическим током в критических условиях эксплуатации (в помещениях с повышенной влажностью, например). Эти приборы относятся к категории сложных электротехнических устройств, обладающих высокой чувствительностью по току и требующих особого внимания при формировании их соединений с другими элементами сети (общий вид УЗО приводится ниже).

Согласно требованиям ПУЭ, устройства этого класса подключаются к защищаемой цепи определённым образом, зависящим от конкретных условий их применения. Электрическая схема подключения узо и автоматов в квартире будет рассмотрена отдельно.

Назначение и принцип работы УЗО

Прежде всего, рассмотрим, зачем нужно это устройство, и с какой целью оно ставится в сетевую питающую линию. При непрофессиональном подходе к этим вопросам создаётся впечатление, что для надёжной защиты линий питания вполне достаточно одного автоматического выключателя. Но требуется узо для того, чтобы защитить человека и животных от поражения током при наличии его утечек.

Особенностью приборов этого класса является высокая чувствительность к очень малым токам, составляющим доли ампера и всегда присутствующим в местах повышенной влажности или повреждения изоляции. Именно поэтому установка узо – это самый надёжный способ обезопасить живые организмы (включая домашних животных) от возможного поражения током в ряде опасных зон, имеющихся не только в городских квартирах, но и в частных жилых строениях.

В основе работы УЗО лежит принцип сравнения токов в специальном дифференциальном узле с заведенным в него прямым и обратным отводом от однофазной линии (его включение в питающую цепь приведено на рисунке ниже).

Рассмотрим суть функционирования этого прибора более подробно в виде следующей последовательности его состояний:

• В нормальном (штатном) режиме работы прямые и обратные токи, протекающие через дифференциальный узел, имеют одинаковые по амплитуде значения. При этом защитные устройства никак не реагирует на изменение токов в линии, поскольку создаваемые индуктивными катушками магнитные поля взаимно компенсируются (токи через них равны по величине);
• В случае, если есть утечка через живой организм (её значение измеряется в микроамперах) в дифференциальном или сравнивающем узле появляется разница токов, нарушающая баланс магнитных потоков Ф1 и Ф2;
• Следствием этого является формирование управляющего импульса, подаваемого на исполнительное реле, которое и отключает линию от потребителя (нагрузки).

Обратите внимание! Скорость таких отключений или срабатывания исполнительного реле обычно исчисляется долями секунд (точнее микросекундами).

За столь короткое время токовые процессы не успевают распространиться по телу живого организма, что означает стопроцентную защищённость от удара током.

Типы УЗО

По виду питающей сети УЗО могут выполняться в виде однофазного или трехфазного прибора защиты, а по своей конструкции – изготавливаться в виде отдельного модуля или совмещённого с автоматическим выключателем.

У трехфазного устройства защиты число входных и выходных контактов увеличено до 4-х (по одному на каждую фазу). Ещё один клеммник нужен для подключения общего или земляного провода.

Относительно конструктивных особенностей различных образцов защитных устройств можно отметить следующее. Заявленная в названии статьи тема предполагает раздельное использование УЗО и автоматического линейного выключателя, поэтому вариант совмещённого устройства здесь не рассматривается.

При этом закономерно возникает следующий вопрос: как правильно подключить узо и автомат в питающую схему при их раздельном применении.

Способы подключения

Однофазные цепи

Для того чтобы ответить на поставленный ранее вопрос, следует исходить из требований ПУЭ, регламентирующих порядок включения связки автомат плюс УЗО. Согласно положениям этого документа, устройство защиты подключается так, как показано на размещённом ниже рисунке.

При её рассмотрении можно сделать следующие выводы:

• В однофазной сети это устройство практически всегда устанавливается сразу после счетчика;
• К его выходу подсоединяются линейные выключатели (автоматы), от которых проводка разводится по всей квартире;
• Нулевая шина подводится с соответствующей выходной клеммы счётчика на второй полюс УЗО;

Важно! Особое внимание в этой ситуации следует уделить тому, что УЗО подключается после счетчика и до автомата двумя проводами: прямым и обратным (этот момент очень важен с точки зрения возможности его срабатывания).

• Также следует обратить внимание на то, что схема подключения узо и автомата предполагает наличие однополюсного выключателя тока. При этом идущая от счетчика или УЗО нулевая жила заводится на общую заземляющую шину (ОЗШ), минуя автоматы, а с неё разводится по отдельным линиям в паре с фазным проводом.

Относительно правил подводки проводников к устройству нужно отметить следующее. Подобно автоматическому выключателю, подводящие провода заводятся с верхней части устройства защиты, а отводящие – снизу.

Трехфазная сеть

Типовая схема подключения трехфазного прибора предполагает наличие на нём 3-х групп входных и выходных контактов, каждая из которых образует цепочку защиты по одной из фаз (смотрите фото ниже).

Дополнительная информация. Из рисунка видно, что в реальных силовых цепях число входных и выходных контактов УЗО ограничено четырьмя (три фазы плюс земля).

Последнее объясняется тем, что земляная жила для всех трёх фазных линий является общей (на рисунке она выделена синим цветом).

Нагрузочная способность

Что это такое

Прежде чем ответить на вопрос о том, сколько автоматов можно подключить к одному узо, постараемся разобраться с такой его характеристикой, как номинальная коммутирующая способность. Под последней понимается значение токовой составляющей, при которой УЗО ещё способно работать в режиме включения и выключения при реакции на ток утечки (сохраняя при этом свою работоспособность).

Обратите внимание! Этот показатель не следует путать с номинальным током рассматриваемого устройства.

Именно этот параметр следует принимать за основу при расчёте того, какое количество автоматов можно одновременно подключать к устройствам УЗО (иногда его называют нагрузочной способностью прибора).

Согласно требованиями ГОСТ Р 51326, минимальная величина этого параметра для конкретного устройства выбирается на порядок больше его номинального тока и обычно составляет 1000, 1500, а иногда и 3000 Ампер.

Для того чтобы определиться с количеством автоматов, которые допускается одновременно подключать к УЗО, достаточно указанную на нём величину коммутирующей способности (1500 Ампер, например) разделить на номинальный рабочий ток одного автомата.

Пример расчёта

В качестве примера расчёта подсоединённых к УЗО автоматов рассмотрим следующий конкретный случай. Пусть в квартире или частном доме имеется 5 отдельных линий или групп питания, распределённых по жилым и вспомогательным помещениям (включая кухню, коридор, ванную и туалет).

На каждый из этих потребителей должен быть предусмотрен отдельный автоматический выключатель (проще автомат), защищающий данную линию от КЗ и перегрузок. То есть всего должно быть пять штук автоматов, установленных на щитке в определенной очередности.

Дополнительная информация. Будем исходить из того, что номинальный ток отключения всех этих приборов не превышает 25-ти Ампер (в стандартных условиях потребление по отдельной линии редко превышает это значение).

Для получения данных по требуемой нагрузочной способности УЗО, которое следует поставить в линию защиты, достаточно умножить 25 Ампер на общее число подключенных к нему автоматов (то есть на пять). В результате получаем значение 1250 Ампер, соответствующее искомой величине. С учётом этого выбирается прибор, имеющий ближайшее по величине значение номинального нагрузочного тока (1500 Ампер).

Перед тем, как подключить узо в линию энергоснабжения вместе с распределительными (линейными) автоматами, следует напомнить пользователю о ряде требований, предъявляемых к приборам данного класса действующими нормативными актами.

В общем случае они сводятся к указаниям, согласно которым устанавливается последовательность и порядок действий при монтаже УЗО. Особое внимание при рассмотрении этих требований рекомендуется уделить следующим важным моментам:

• В частных домах с подводкой силового оборудования, подключаемого к сети 380 Вольт, обязательна установка трехфазного устройства защиты;
• Для подключения трехфазного узо должны использоваться провода соответствующего сечения в изоляции различного цвета;

Обратите внимание! Цвет изоляционных покрытий выбирается согласно общепринятому стандарту.

• Наглядное представление о выборе расцветки проводов можно получить на рисунке ниже;

• Для оформления общего (земляного) вывода трёхфазной цепи, как правило, применяется провод в синей изоляции.

С учётом всех перечисленных выше условий порядок подключения в этом случае может быть представлен перечнем рекомендаций и советов, исходящих от специалистов. Далее по тексту приводятся лишь некоторые из них:

• Защитные приборы ставятся на предназначенные для них места только после того, как линия питания квартиры или дома будет полностью обесточена;
• Прежде чем подключить узо и автоматы в единую электрическую цепь, постарайтесь определиться с местом, предназначенным для их установки на приборном щитке;
• Его рекомендуется выбирать по возможности ближе к установленному на вводном щитке электросчетчику;
• Так называемые «индивидуальные» УЗО, предназначенные для защиты какой-то одной питающей линии (ванной комнаты, например), должны использоваться строго по назначению. Их не допускается ставить после счётчика в качестве общего для квартиры защитного устройства.

В заключительной части обзора, освещающего вопросы: для чего нужно УЗО, и как оно должно подсоединяться к уже смонтированной аппаратуре, отметим следующее.

При ответе на вопрос, нужно ли узо ставить сразу после счётчика, всегда следует согласное утверждение. В этой статье также можно узнать, какое выбрать узо, если в квартире имеется заданное количество автоматов. Надеемся, что после ознакомления со всем представленным материалом пользователям удастся самостоятельно разобраться с вопросами установки защитных устройств в питающие цепи.

Видео

Очень часто ошибочно полагают, что автоматические выключатели, стоящие во всех электрических щитах выполняют защитную функцию от поражения человека электрическим током. Однако это далеко не так – автоматические выключатели спасают электрические цепи от токов короткого замыкания и перегрузки.

Они рассчитаны на большие токи – от 6,3 ампер и выше, а для смертельного поражения человека достаточно 50 миллиампер. Поэтому для защиты людей крайне рекомендуется применение именно УЗО.

Однофазные являются двухполюсными, и подключаться они должны только так, как указано на схема подключения на самом приборе или в прилагаемом паспорте. Обычно вход питающих проводников расположен сверху, а выход снизу. Фазу, которую обозначают (L), подключают к одноименным клеммам. На схемах ее вход еще обозначают цифрой 1, а выход цифрой 2. Цвета фазного провода в однофазных сетях приняты коричневым или красным.

Нулевой провод обозначается (N), а цвет его – синий. На УЗО или в паспорте указаны входные и выходные клеммы для подключения нулевого провода. Они обозначаются соответственно цифрами 3 и 4. Причем в современных проводках применяют так называемую систему заземления TN-S, в которой применен еще один проводник, называемой нулевым защитным . Он обозначается (PE) и имеет желто-зеленую окраску.

Важно! Нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники имеют принципиально разное назначение. Нулевой рабочий обеспечивает работу электрооборудования, а нулевой защитный служит для заземления корпусов приборов. В случае появления на корпусе опасного напряжения, ток потечет по пути наименьшего сопротивления: от корпуса по PE-проводнику, а далее к электрощиту и в землю. PE-проводники не должны подключаться ни к каким устройствам коммутации и защиты, в том числе и к УЗО. Некорректное подключение PE к УЗО сделает его работу невозможной.

Схема подключения трехфазного УЗО

УЗО, предназначенные для подключения в трёхфазной сети, имеют четыре полюса:

Входы и выходы трех фаз, обозначаемых L1, L2, L3 или соответственно буквами A, B, C, имеющими цвета желтый, зеленый и красный. Нумеруются на УЗО входы и выходы по порядку: 1 – вход фазы A, 2 – выход фазы A и так далее.

Вход и выход рабочего нуля, обозначаемого буквой L, имеющему синий цвет. На УЗО вход нуля нумеруют цифрой 7, а выход – 8.

Так же как и в однофазных сетях, подключение нулевого защитного PE-проводника к УЗО не производится ни при каких условиях.

Типичные ошибки при подключении УЗО

Подключение УЗО должно проводиться только квалифицированным персоналом, имеющим допуск. И все ошибки в подключении можно разделить на несколько групп.

• УЗО должно подключаться только после устройства учета электроэнергии – электросчетчика.
• Есть некоторые электроприборы, которые имеют гальваническую связь нулевого рабочего и нулевого защитного проводника. Работа УЗО с такими приборами невозможна, так как будет постоянно происходить утечка тока, что приведет к срабатыванию.
• Подключение нагрузок к нулевому рабочему проводнику должна производиться только после УЗО.
• Подключение нагрузок к нулевому рабочему проводнику другого УЗО тоже недопустимо.
• Неправильное подключение к полюсам прибора может привести к выходу его из строя.

Подробнее об ошибках и схемах подключения вы можете узнать из видео:

Простой способ проверить УЗО

Как правило проверить УЗО на срабатывание очень просто, так как они все снабжены специальной кнопкой тест, которая активизирует специальную схему, имитирующую возникновение дифференциальной разности токов. При нажатии на кнопку прибор должен моментально сработать и расщепить контакты. Правила электробезопасности обязывают проводить такую проверку не менее, чем один раз в месяц.

Выводы

УЗО давно перестало быть дорогой прихотью и в большинстве развитых стран его применение является обязательным.
Применение УЗО позволяет до минимума сократить вероятность поражения человека и животных электрическим током, а также возникновения пожаров при больших токах утечки.
УЗО не является аппаратом защиты проводки от коротких замыканий и перегрузок, поэтому после УЗО применяют защиту автоматическими выключателями или устройства, совмещающего эти функции – дифференциальным автоматом.

Устройство защитного отключения (узо) электрической энергии работает по принципу безопасности строений и людей, работающих с оборудованием.

УЗО разъединяет цепи подачи тока, в случае возникновения замыканий и перегрузки проводки. Устанавливается почти во всех системах электрической разводки квартир и домов.

Благодаря подключению узо в распределительном щитке квартиры, хозяин может быть уверен в защите близких людей от поражения током.

На даче устройство защитного отключения электроэнергии отыгрывает очень важную роль. Поскольку количество помещений и площадь большие, соответственно электрических приборов тоже больше, есть и большая вероятность возникновения короткого замыкания.

Часто дачи сделаны из древесины, которое имеет свойство быстрого возгорания. В этом случае повреждение электропроводки может иметь фатальный исход для дома и людей, что в нем находятся. Потому УЗО на даче очень важная составляющая системы электропроводки.

Наиболее удачным и безопасным вариантом будет подключения нескольких УЗО для каждого узла дома и отдельно для уличных приборов, которые используются для различных целей по уходу за территорией.

Абсолютной защитой дачного дома будет установка УЗО с заземлением. Если к дому не проведено заземление, это необходимо осуществить.

Если дачные приборы потребляют до 5,5 кВт энергии (25А), значит нужно выбрать УЗО 30А. Оно будет осуществлять защиту как от пожара, так и от поражения током.

Некоторые дачники устанавливают трехуровневую защиту:

• - верхний уровень. Установка противопожарного УЗО номиналом 80А и 300мА;
• - средний уровень. УЗО 30мА (можно несколько штук для каждого из узлов дома);
• - нижний уровень. УЗО 10мА для малых токов.

Для частных квартир установка УЗО является самым безопасным инструментом для обеспечения жизнедеятельности человека, повседневно контактирующему с бытовыми приборами.

Подключение его в цепь электрической проводки обезопасит квартиру и от возникновения пожара, а человека от поражения током.

Подключить УЗО не составит особого труда, поскольку он устанавливается так, как обычный автомат. Крепится устройство к той же дин-планке, на те же стандартные зажимы с тыльной стороны. Главное следовать правилам подключения подобных устройств.

На корпусе УЗО четко обозначены клеммы верхние и нижние. Маркеры N (нулевой провод) и L (фазный провод) указывают какой кабель куда подключать, и не иначе.

Вводные силовые кабеля подключаются к УЗО сверху, а провода нагрузки, соответственно, снизу. Если перепутать эти значения, УЗО попросту не будет работать или же постоянно осуществлять ложные, частые отключения электричества.

Рядом с УЗО следует устанавливать автоматический выключатель того узла, к которому ставится защитное устройство.

Порядок установки УЗО:

• 1. Вводное автоматическое устройство (автомат);
• 2. Устройство учета расхода электроэнергии (электрический счетчик);
• 3. УЗО;
• 4. Автоматы на узлы электрических приборов.

В квартирах в основном прокладывается однофазная разводка проводов. Потому УЗО следует устанавливать в щитке в следующей последовательности:

1. Вводное автоматическое устройство (автомат). Это центральный автомат в щитке квартиры, в который заводится основной силовой кабель электропитания. Он выбирается в зависимости от нагрузок, которые предусмотрены в помещениях. От него проходят провода к счетчику;
2. Устройство учета расхода электроэнергии (электрический счетчик). Этот прибор осуществляет учет израсходования электричества за определенный отрезок времени. Отыгрывает сугубо учетную роль, через него проходит ток в УЗО;
3. Устройство защитного отключения (УЗО). Кабеля от счетчика, подключаются к устройству в верхние клеммы (фаза — к маркеру с изображением L, нулевой кабель – к маркеру N. Снизу к УЗО подключаются кабеля напряжения, которые дают нагрузку. Подключаются также (фаза L/фаза L, ноль N/ ноль N). Только в этой последовательности стоит подключать кабеля к УЗО, иначе оно работать не будет;
4. Автоматы на узлы электрических приборов. От УЗО фазный кабель подключается к однофазному автомату, а нулевой — подключается к нулевой шине.

Все автоматы в щитке крепятся на специальные рейки одинаковым, стандартным способом, при помощи защелок с тыльной стороны.

Содержание:

Чтобы защитить людей от поражения электротоком в электрических щитках устанавливаются автоматы и устройства защитного отключения. Эффективность работы защиты повышает специальная схема подключения УЗО и автоматов, предполагающая их совместное использование. Для того, чтобы правильно подключить защитные устройства, нужно знать характеристики проводов и кабелей электрической сети, а также суммарное значение мощности установленных приборов и оборудования.

Установка УЗО в квартире

Принцип работы устройства защитного отключения состоит в сравнении потенциалов дифференциального тока, проходящего через него. С этой целью значение потенциала постоянно измеряется на входе и выходе прибора. В нормальном состоянии векторные токи, проходящие в обоих направлениях по фазному и нулевому проводу, будут равны нулю.

В электросетей такие измерения выполняются на двух проводниках, а в трехфазных их количество увеличивается на число фаз. Нужно знать принцип действия, перед тем как подключить УЗО в квартире и ввести его в эксплуатацию. Срабатывание защитного устройства произойдет в том случае, когда возникнет разница между входящим и выходящим током.

Для определенных видов оборудования это различие может быть ограничено определенными рамками. В некоторых случаях диапазон разницы потенциалом устанавливается произвольно, в разумных пределах. Сравнение токов производится дифференциальным трансформатором, входящим в состав защитного устройства.

Помимо утечки тока прибор срабатывает в следующих случаях:

• Повреждена внешняя изоляция или проводники контактируют с заземленным корпусом.
• Поменялись местами заземляющий и рабочий нулевой, а также фазный и нулевой проводники, после чего произошло касание их под напряжением.
• Обрыв нулевого рабочего проводника, расположенного до и после защитного устройства.

Для решения проблемы, как подключить УЗО в щитке используется два провода. Первый проводит ток к нагрузке, а второй отводит ток от потребителя по внешней цепи. При появлении утечки возникает разница токов. Далее, сопоставляется фактическая утечка и ее допустимая величина. Если полученная разница будет выше номинального показателя, предусмотренного параметрами УЗО, то в этом случае срабатывает функция аварийного отключения. Таким образом, прибор защищает всю сеть, имеющуюся в квартире.

При выборе УЗО необходимо обращать внимание на его технические характеристики. Если в квартире проложена двухфазная электрическая сеть с напряжением 220 вольт, то вполне подойдет двухполюсное УЗО, в котором имеется . Если же цепь состоит из трех фаз, тогда используется четырехполюсное устройство. Кроме того, необходимо учитывать значение тока отсечки, а также номинального и . Эти показатели влияют на нормальную работу УЗО и своевременное отключение цепи.

Как подключить УЗО и автоматы в квартире

Для того, чтобы включить защитное устройство в общую цепь необходимо соблюдать определенный порядок действий. Подключение следует начинать с монтажа защитного устройства. Крепление УЗО производится с помощью встроенной , расположенной в электрическом щитке. Защитное устройство удерживается с помощью тыльных защелок в специальных перфорированных отверстиях. Маркировка верхних и нижних клемм проводов фазы и нуля производится соответствующими буквами L и N. Вводный силовой кабель подключается сверху, а вывод к потребителям - снизу.

Схема подключения УЗО и автоматов осуществляется следующим образом:

• Вначале производится соединение вводного автомата и наружного силового кабеля. При выборе автомата учитывается максимальный ток в соответствии с предполагаемыми нагрузками в конкретной квартире.
• Далее расхода электроэнергии. Через него происходит дальнейшая передача напряжения к верхним клеммам защитного устройства.
• Из нижних клемм УЗО отходят кабели, соединяющиеся с нагрузками. Обязательным условием нормального функционирования защитного устройства является правильное соединение фазных и нулевых проводов.
• Далее можно выполнять совместное подключение автоматов и УЗО.

Отдельно подключаются автоматы, предназначенные для защиты техники с большой мощностью. В данной схеме УЗО и автоматические выключатели соединяются между собой соответствующими фазными и нулевыми кабелями.

Подключение УЗО в двухфазную сеть

Основной целью УЗО является отключение техники и оборудования при утечке на корпус электрического тока. Эти приборы часто используются в старых домах и квартирах с двухфазной цепью и отсутствием заземления. В таких случаях правильное подключение УЗО зависит от разводки имеющейся электрической сети.

В первом варианте устанавливается одно защитное устройство, обеспечивающее одноуровневую защиту. Для этого подбирается УЗО с высокой мощностью из расчета общей нагрузки всех имеющихся потребителей. Выходные клеммы УЗО соединяются с автоматическими выключателями, после чего электрический ток подается на розетки, выключатели и к другим потребителям.

Данная схема подключение автомата и УЗО отличается простотой и компактностью. Она полностью компенсирует отсутствие обычного заземления. Однако, при выходе из строя любого электроприбора, подача электроэнергии полностью прекращается. Такая одноуровневая защита может устанавливаться отдельно для потребителей большой мощности, чтобы своевременно отключить в случае аварии. Как правило, в подобной схеме применяется УЗО двухполюсное на 15 ампер.

В другом варианте, использование многоуровневой защиты предусмотрено для каждого отдельного участка. Данная схема применяется совместно с заземлением. Несмотря на высокую стоимость и сложность подобных систем, они обладают серьезным преимуществом, делая автономным каждый участок. В этом случае отключается только одно устройство, а все остальные приборы продолжают нормально работать.

Таким образом, схема подключения УЗО и автоматов, обеспечивает нормальную работу всех приборов и оборудования, надежно защищает людей от поражения электротоком.

Как подключить группы УЗО с автоматами

В процессе эксплуатации сами устройства защитного отключения требуют защиты от перепадов напряжения, коротких замыканий и последствий их негативного воздействия. Решить эту проблему возможно путем установки в электрическую цепь автоматических выключателей. Поэтому вопрос, как подключить УЗО и автоматы в том числе в электрощитке, приобретает особую актуальность. Использование дополнительной защиты усиливает электробезопасность при пользовании мощной бытовой техникой и оборудованием.

Представленная схема вполне подходит для монтажа средств защиты в распределительном щитке. Заземляющий проводник РЕ обозначен линией желто-зеленого цвета. Пунктирные зеленые линии соответствуют заземляющим кабелям, используемым при подключении сложных бытовых устройств. Как правило с УЗО используется несколько автоматов. Поэтому сумма токов автоматических выключателей должна быть равной сумме токов защитных устройств.

• УЗО следует устанавливать перед автоматическим выключателем.
• При однофазном подключении провод питания всегда подводится к верхней клемме. Установка питающего провода снизу приведет к поломке устройства.
• Подключение УЗО в двух- или трехфазную сеть осуществляется по отдельным схемам, используя варианты с заземлением и .
• Во время подключения электрическая сеть должна быть полностью обесточена.
• Узо с низкими номиналами, предназначенными для отдельных линий, нельзя устанавливать в общую сеть. Под влиянием перегрузок повышается вероятность утечек тока и коротких замыканий.
• Подключенное защитное устройство нужно обязательно протестировать. С этой целью включается автомат, на котором создается определенная нагрузка. Если подключенный электроприбор не вызывает каких-либо изменений, значит электромонтажные работы выполнены правильно.

Как правильно подсоединить УЗО

Многие домашние мастера задумываются над вопросом, как правильно подключить и как расключить УЗО, не допустив при этом серьезных ошибок. Очень часто после монтажа работа защитного устройства происходит с нарушениями. Оно периодически отключается без видимых причин, когда утечки тока отсутствуют, а нагрузка находится в пределах нормы. Некоторые пользователи считают неисправным само устройство и покупают новый прибор.

Однако часто проблема заключается вовсе не в устройстве, а в неправильном монтаже и других ошибках, допущенных при подключении. Наиболее распространенной ошибкой считается соединение нулевого рабочего проводника с открытыми частями электроустановок. Ложное срабатывание происходит и при его соединении с нулевым защитным проводником. В некоторых случаях нагрузка ошибочно подключается к нулевому рабочему проводнику. В этом случае для УЗО ток нагрузки становится дифференциальным, что приводит к незапланированному срабатыванию устройства.

Особое внимание следует проявлять при подключении двух защитных устройств и более. Необходимо проверять выходные провода, избегать лишних перемычек и других неправильных соединений.

Современные методы защиты человека от поражения электрическим током в бытовой электрической сети предусматривают установку УЗО. Правильность его работы и надёжность защиты зависит от правильно подобранного устройства и качества монтажа.

Для чего необходимо УЗО

Для понимания принципа работы УЗО и особенностей его монтажа следует рассмотреть ряд основных моментов.

Прежде всего, нужно понимать, что использование в быту большого количества электроприборов приводит к увеличению опасности попадания человека под действие электричества. Поэтому формирование защитных узлов, оберегающих от этого опасного фактора, является необходимостью в современных жилых помещениях. Само Устройство Защитного Отключения - это элемент системы защиты, и функционально имеет несколько назначений:

• В случае замыкания в проводке УЗО защищает помещение от возгорания.
• В момент попадания человеческого тела под действие электротока УЗО отключает питание во всей сети или конкретного электроприбора для выполнения защиты (локальное или общее отключение зависит от позиции установки УЗО в системе питания).
• А также УЗО отключает питающую цепь, когда происходит повышение тока в этой цепи на определённую величину, что также является функцией защиты.

Конструкционно УЗО - это аппарат, имеющий функцию защитного отключения, внешне схожий с выключателем автоматом, но имеющий другое назначение и функцию проверочного включения. Крепление УЗО выполнено с применением стандартного разъёма дин-рейки.

Исполнение УЗО бывает двухполюсным - стандартная двухфазная электрическая сеть переменного тока 220В.

Такое устройство подходит для установки в помещениях стандартной постройки (с электрической проводкой, выполненной двухжильным проводом). Если квартира или дом оборудованы проводкой с тремя фазами (современные новостройки, промышленные и полупромышленные помещения), то в этом случае используется УЗО с четырьмя полюсами.

На самом устройстве нанесена схема его подключения и базовые характеристики прибора.

• Серийный заводской номер аппарата, фирма производитель.
• Максимальная величина тока, при котором УЗО работает длительное время и выполняет свои функции. Эта величина называется номинальным током устройства, измеряется он амперами. Она обычно соответствует стандартизированным токовым величинам электроприборов. Обозначен на панели прибора как In. Эта величина устанавливается благодаря учёту сечения провода и конструкционного выполнения контактных клемм УЗО.

• Стандартизированные величины тока (6, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 А).

• Ток отсечки УЗО. Правильное название - номинальный отключающий дифференциальный ток. Измеряется он в миллиамперах. На корпусе прибора обозначен - I∆n. Указанное значение показателя тока утечки вызывает срабатывание защитного механизма УЗО. Срабатывание происходит, если все остальные параметры не достигают аварийных значений и монтаж выполнен правильно. Параметр тока утечки определяется стандартными величинами.

• Стандартизированные величины тока утечки (6, 10, 30, 100, 300, 500 мА)

• Величина номинального дифференциального тока, не приводящего к аварийному выключению УЗО, работающему в нормальных условиях. Правильно называется номинальный не отключающий дифференциальный ток. Обозначен на корпусе - In0 и соответствует половине значения тока отсечки УЗО. Этот показатель охватывает диапазон значений тока утечки, во время появления которого происходит аварийное срабатывание устройства. Например, для устройства УЗО, имеющего ток отсечки 30 мА значение не отключающего дифф.тока будет составлять 15 мА, а аварийное выключение УЗО произойдёт во время образования в сети тока утечки величиной, соответствующей диапазону от 15 до 30 мА.
• Значение напряжения работающего УЗО составляет 220 или 380 В.
• На корпусе также обозначено наибольшее значение тока КЗ, в момент образования которого УЗО продолжит работать в исправном состоянии. Такой параметр называется номинальный условный ток короткого замыкания, обозначается как Inc. Эта токовая величина имеет стандартизированные значения.

• Расчётная стандартизированная величина токов короткого замыкания составляет 3000, 4500, 6000, 10 тыс.А.

• Показатель номинального времени отключения устройства. Этот показатель обозначается как Tn. Время, которое он описывает - это промежуток от момента образования в цепи дифференциального отключающего тока до момента времени, в который произошло полное гашение электрической дуги на силовых контактах устройства УЗО.

Кроме всего, на панели УЗО наносят обозначения температурного диапазона работы устройства, нумерацию и назначение клемм, обозначение выключателя (вкл/выкл).

Пример обозначений:

Принцип работы устройства

В случае возникновения тока утечки в проводке помещения, на отходящих и приходящих клеммах УЗО появляется разность показателей токов. В этот момент защитный предохранитель устройства сопоставляет величину тока утечки с номинально допустимой и заставляет устройство срабатывать в случае превышения допустимой величины. Происходи так называемое аварийное выключение.

Время отключения УЗО составляет от 0,05 до 0,2с. Ни в коем случае оно не должно быть больше чем 0,3с. Более длительное время отключения приводит к тяжёлым последствиям влияния электротока на человеческий организм.

Графический пример работы УЗО во время образования в сети тока утечки. Ток на выходе из УЗО больше по своей величине чем ток на входе. Баланс нарушен, вследствие чего размыкается контакт.

Следует помнить, что УЗО реагирует лишь на возникновение токов утечки на участке цепи, расположенном после УЗО. При возникновении утечки на участке до УЗО, оно не выполнит своей функции.

Пример действий устройства при возникновении утечки в цепи, приходящей к УЗО. В этом случае баланс токов на входе и на выходе устройства не нарушается, устройство не работает:

Основной конструктивный элемент УЗО выполнен в виде трансформатора тока 1. Трансформатор тока выполнен на тороидальном ферромагнитном сердечнике. Трансформатор тока имеет три обмотки. Две из этих обмоток имеют различное направление. Одна запитана от фазного провода L3, а другая от нулевого N. Третья же обмотка 2 является обмоткой управления. По фазовой обмотке проходит ток I1, а по нулевой ток I2 (к электрооборудованию и от него соответственно). Обмотка катушки управления в нормальном рабочем режиме находится без наведённого напряжения.

В нормальном рабочем режиме ток, проходящий в двух первичных обмотках, направлен противоположно, но одинаков по своим величинам. В это время на трансформаторном сердечнике возникают два магнитных потока, которые имеют противоположное направление и, вследствие этого, компенсируются. Суммарный (полный) магнитный поток в любое время равен значению ноль (Ф1 + Ф2 = 0).

В момент прикосновения человека к проводнику под напряжением, в фазном проводнике будет протекать ток отличный по своей величине от тока, текущего по нулевому проводнику. Нарушается баланс токов и баланс магнитных полей в токовом трансформаторе УЗО. Протекающий по фазовому проводу ток больше, так как к величине номинального тока I1 прибавляется ток утечки I. Для трансформатора такой ток дифференциальный - отличный от номинального. При нарушении баланса магнитных потоков в трансформаторе, общий магнитный поток приобретает величину, отличающуюся от нуля (Ф1 + Ф2 ≠ 0). Согласно физическим законам, такой магнитный поток создаёт электроток в проводнике обмотки управления 2 трансформатора тока УЗО 1. Ток, достигнув значения, необходимого для работы отключающего реле 2, отключает контактный механизм УЗО. Вследствие этого электроприбор, находящийся после УЗО, оказывается обесточенным. А также вся электрическая цепь, подводящая питание к потребителю, остаётся без напряжения. Человек, прикоснувшийся к любому участку такой цепи, оказывается спасённым от действия электрического тока благодаря работе УЗО.

Как подобрать

Первый параметр, по которому выбирается УЗО - это тип проводки в помещении, где будет установлено устройство. Для помещений с двухфазной электропроводкой напряжением 220 В подойдёт УЗО с двумя полюсами. В случае трёхфазной проводки (квартиры современной планировки, полупромышленные и промышленные помещения) следует устанавливать четырёхполюсное устройство.

Для монтажа правильной схемы защитных устройств понадобятся несколько защитных устройств различного номинала. Разница будет заключаться в месте их установки и типе защищаемого участка цепи.

Подбор УЗО нужно производить с учётом определённых электрических параметров в домашней электрической сети, а именно:

• Ток отсечки УЗО должен быть больше чем наибольший потребляемый в помещении (квартире) ток на 25%. Величину максимального тока можно узнать в коммунальных структурах, обслуживающих помещение (ЖЭК, энергослужба).
• Номинальный ток УЗО, его следует выбирать с запасом по отношению к номинальному току выключателя автомата, защищающего участок цепи. Например, если автоматический выключатель рассчитан на ток 10 А, то УЗО следует выбрать с током 16А. Следует учитывать, что УЗО защищает исключительно от утечки, а не от перегруза и короткого замыкания. Исходя из этого обязательным требованием является монтаж автоматического выключателя в участке цепи совместно с УЗО.
• Дифференциальный ток УЗО. Значение тока утечки, в момент появления которого устройство выполнит аварийное выключение питания сети. В бытовых помещениях для обеспечения защиты нескольких потребителей (группа розеток, группа светильников) выбирают УЗО с уставкой дифференциального тока 30 мА. Выбор устройства с меньшей уставкой чреват частыми ложными выключениями УЗО (в сети любого помещения всегда присутствуют утечки тока, даже во время минимальной нагрузки). Для групп или одиночных потребителей, находящихся в условиях повышенной влажности (душевая кабина, посудомоечная машина, стиральная машина), следует монтировать УЗО со значением дифференциального тока 10 мА. Условия работы во влажном помещении считаются особенно опасными, с точки зрения электробезопасности. Не нужно устанавливать одинарное УЗО на множество групп потребителей. Для небольших помещений допустима установка одного УЗО с током уставки 30 мА на вводном щитке электросети. Но при такой установке, во время аварийного срабатывания, УЗО отключит электроэнергию во всей квартире. Правильно будет установить УЗО для каждой группы потребителей и вводное устройство с наибольшим током уставки. (Подробнее схема расстановки защитных устройств рассмотрена ниже).
• А также УЗО выбирается согласно типа дифференциального тока. Для сетей переменного тока производятся устройства с маркировкой (АС).

Схема подключения УЗО

Принцип монтажа УЗО в двухпроводной электросети

В помещениях старой планировки используется двухпроводная проводка (фаза/ноль). Заземляющий проводник при такой схеме отсутствует. На эффективную работу УЗО отсутствие проводника заземления повлиять не может. Двухполюсное УЗО, смонтированное в помещении с таким типом проводки будет работать правильно.

Отличие монтажа УЗО с заземлением и без заключается лишь в принципе отключения устройства. В цепи с заземлением прибор сработает в момент появления в сети тока утечки, а в цепи без заземления - в момент касания человека к корпусу прибора, оказавшегося под действием утечки тока.

Пример установки УЗО в квартире с однофазной двухпроводной электросетью (схема):

Указанная схема также пригодна для одной группы потребителей. Например, для кухонного электрооборудования и освещения. В этом случае после вводного автоматического выключателя устанавливается УЗО, которое защищает участок цепи и электроприборы, находящиеся после него.

Для двухпроводной электрической сети многокомнатной квартиры предпочтительнее устанавливать вводное УЗО после вводного автоматического выключателя, а от вводного УЗО разветвлять проводку на все необходимые группы потребителей с учётом их мощности и места установки. На каждую группу потребителей при этом устанавливается УЗО с меньшей уставкой дифференциального тока чем у вводного УЗО. Каждое групповое УЗО комплектуется автоматическим выключателем в обязательном порядке, это нужно для защиты от тока короткого замыкания и перегруза электрической сети и самого УЗО.

Пример схемы электрической проводки для многокомнатного жилого помещения, которая защищена устройствами защитного отключения приведён на рисунке:

Ещё одним преимуществом установки вводного УЗО является его противопожарное назначение. Такой прибор контролирует наличие максимально возможных величин тока утечки на всех участках электрической цепи.

Стоимость монтажа такой многоуровневой системы защиты выше, чем у системы с одним УЗО. Несомненным преимуществом многоуровневой системы является автономность работы каждого защищённого участка цепи.

Для объективного понимания процесса правильного подключения УЗО в двухпроводной электрической цепи приведён видеоролик.

Видео: схема монтажа УЗО

Схема подключения УЗО в трёхпроводной (трёхфазной) электрической цепи

Такая схема является самой распространённой. В ней используется четырёхполюсное УЗО, а сам принцип сохраняется, как и в двухфазной цепи с использованием двухполюсного УЗО.

Приходящие четыре провода, три из которых фазные (А, В, С) и нулевой (нейтраль) присоединяются к входным клеммам УЗО, согласно нанесённой на устройство маркировки клемм (L1, L2, L3, N).

Аналогичная схема правильного подключения проводов к устройству находится в паспорте УЗО либо нанесена непосредственно на корпус изделия.

Расположение нулевой клеммы может отличаться на УЗО различных производителей. Важно соблюдать правильность подключения на входе и на выходе из устройства, от этого зависит корректная работа УЗО. В остальном, порядок подключения фаз на работу УЗО не влияет.

Важно помнить, что номинальные рабочие токи трехфазных УЗО имеют относительно большие значения. Такие устройства имеют больше противопожарное назначение, а для защиты человека от поражения электрическим током используют отдельные УЗО с меньшим номиналом для каждого участка цепи.

Для объективного понимания схемы подключения УЗО в трёхфазной цепи приведена схема - пример.

Из схемы видно, что разветвлённая электрическая цепь после вводного четырёхполюсного УЗО выполнена подобно двухпроводной схеме подключения УЗО. Так же как и в предыдущем примере, каждый участок цепи защищён устройством УЗО от токов утечки, а автоматическим выключателем от токов короткого замыкания и от перегруза в сети. В этом случае используются однополюсные автоматические выключатели. Через них подключён лишь фазный провод. Нулевой провод подходит к клемме УЗО, минуя автоматический выключатель. Соединять нулевые проводники в общий узел после выходов из УЗО не нужно, это приведёт к ложным срабатываниям устройств.

Вводное УЗО в этом случае имеет рабочий номинал тока 32 А, а УЗО на отдельных участках номиналы по 10 - 12 А и уставки дифференциального тока по 10 - 30 мА.

Ошибки при установке и подключении УЗО

Типичные ошибки при подключении защитных устройств УЗО:

• Как указывалось выше, соединение нулевых проводников в общий узел после выхода их из УЗО. Это провоцирует неправильную работу устройства. Чтобы проверить правильность сборки схемы, необходимо подключить к розетке (цепь которой защищает УЗО) электроприбор и проследить за работой УЗО. Если оно не выбивает, значит, монтаж выполнен правильно.
• Ошибкой является соединение нейтрального и заземляющего проводников. В этом случае УЗО не сможет реагировать на разницу токов в нейтральном проводнике. Такое выполнение схемы чревато частым отключением электроэнергии и опасностью оказаться под напряжением при неработающем заземляющем контуре.
• Подключение к нейтральному проводу УЗО заземляющих проводников розеток также является ошибкой. Такие действия чреваты опасностью оказаться под действием напряжения. А также эта схема может спровоцировать короткое замыкание.

Для большей наглядности приведён видеоролик на тему типичных ошибок при самостоятельном монтаже УЗО.

Видео: ошибки при подлючения защитного устройства

Несомненно, безопасность человека - приоритет в работе любого оборудования, особенно электрического. Реализация безопасных схем питающих электросетей зачастую непосильная задача для неквалифицированного человека. Если решение по монтажу защитных элементов электросети принято, но остаются сомнения, то лучше обратиться к профессионалам. Ведь от качества монтажа напрямую зависит правильная и безопасная работа любого электрооборудования.