Узо для трехфазного счетчика

Подключение автоматов и УЗО: схемы трёхфазных систем

Довольно часто, во время ремонта или строительства, возникает вопрос о целесообразности применения УЗО в домашней электросети при аварийных ситуациях.

Вопрос этот может остаться без ответа, так как трудно определить степень риска самому. К тому же на положительное решение влияют многие факторы. Среди них ценовая сторона и незнание потребителями назначения устройства. К тому же немаловажным моментом является возможность установки устройства в старых многоквартирных домах.

Чтобы понять, действительно ли это вам нужно, следует сначала разобраться, что это такое, какие бывают автоматы и как их устанавливать.

Схемы монтажа УЗО в цепи 220 Вольт

УЗО без встроенной системы защиты от сверхтоков должны монтироваться с автоматом защиты. Автомат защиты должен защищать УЗО от сверхтоков короткого замыкания и перегрузки. Автомат защиты может быть двухполюсным (схема 1) или однополюсным на фазе L (схема 2).

Надо помнить, что УЗО не сработает при перегрузки электроцепи, а будет работать, пока не сгорит. Поэтому, ток отключения автомата защиты должен быть меньше номинального тока УЗО.

Разрешена (ПУЭ 7.1.79.) установка одного УЗО на несколько групп розеток через отдельные автоматы защиты.

Ток срабатывания УЗО групповых цепей должен быть не более 30mA. УЗО мокрых помещений и детской комнаты выбирается в 10mA. Вводное УЗО от пожара в доме берется в 100mAили 300mAв зависимости от планируемой нагрузки.

На группы освещения УЗО не устанавливается.

Возможна ли установка УЗО в сеть без заземления?

Конструкции защитных устройств вариативна: в ней могут быть предусмотрены только клеммы фазы и «ноль». Работает ли УЗО без заземления?

Двухпроводную систему без заземления применяли при постройке домов во времена существования Советского Союза. Схемы с третьей фазой характерны для более новых построек.
В старых домах с двухфазной системой возможно, как подключение УЗО с заземлением, так и без заземления. Заметить разницу можно только в момент срабатывания: схема с заземлением произведет аварийное отключение всех приборов, как только обнаружится утечка тока, а в схеме УЗО без заземления защита сработает, только если дотронуться до прибора, находящегося под напряжением.
Если подключен защитный механизм, системы срабатывают моментально, предотвращая вероятность поражения током.

Принцип действия и особенности УЗО

Схема подключения проста: через устройство проходит один фазовый и один нулевой провод. Устройство «считывает» и фиксирует показатели нагрузки, поступающей на провода, сравнивает с заданными стандартами.
При повреждении проводки или возникновении утечки, ток «перетекает» на поверхность. Даже при минимальной величине (всего несколько десятков миллиампер) он может нанести серьезный ущерб здоровью людей. УЗО без заземления выравнивает проходящий через фазы ток и при обнаружении отклонений в показателях величины тока производит экстренное автоматическое отключение участка сети.
Вы задаетесь вопросом «что же изменится, если я подключу УЗО»? Ответ прост: ваша схема станет защищенной, ведь обнаружив утечку тока, который входит на корпус водонагревателя, устройство полностью обесточит поврежденный участок цепи.

Виды УЗО

УЗО делят на несколько основных видов.

В зависимости от способа установки:

• Переносные (устанавливается напрямую в розетку).
• Стационарные (изначально встроенные в розетку или устанавливаемые в щит).

В зависимости от способа срабатывания:

• Устройство с дополнительным источником питания.
• Устройство без дополнительного источника питания.

В зависимости от количества фаз:

• Однофазные на 4 контакта.
• Двухфазные на 6 контактов.
• Трехфазные на 8 контактов.

В зависимости от особенностей регулировки:

• Нерегулируемые.
• Регулируемые (бывают с плавным и дискретным регулированием).

В зависимости от принципа действия при импульсных скачках:

• Стойкие.
• Самоотключающиеся.

Варианты подключения УЗО

1. На всю сеть устанавливается один мощный защитный аппарат. Преимуществом такого способа является его простота: фазный проводник проходит через сам аппарат на клеммы УЗО и соединяется с автоматическими выключателями, через которые подключается ко всему электрическому оборудованию. У этой миниатюрной по размерам схемы есть и свои недостатки: во-первых, срабатывание УЗО приводит к отключению всего электрооборудования в квартире или доме, а, во-вторых, будет достаточно проблематично определить место пробоя изоляции или наличие иных неисправностей.
2. Отдельные УЗО ставятся на каждый опасный участок сети. Недостаток такой схемы подключения – значительные материальные затраты и большие габариты устройства. Преимущества очевидны: обесточивание одного участка не приведет к отключению оборудования во всем доме (квартире) и выявить причину и место неисправности будет достаточно просто. Схема подключения: фазный провод, выходя из счетчика, проходит через каждый автоматический выключатель и УЗО.
3. Подключение УЗО с заземлением, для которого характерна уравновешенность тока на трех фазах. Она отлично подходит при наличии равноценной фазовой нагрузки по току. Недопустимым считается подключение УЗО с заземлением в тех случаях, когда в напряжение в фазах не совпадает: в этом случае УЗО будет срабатывать постоянно.

Советы специалистов

Выбирая УЗО для установки в частном доме или квартире, стоит сразу же отказаться от устройств с электронным управлением. Если питание электронной схемы по какой-либо причине нарушится, то его работоспособность будет некорректной, устройство перестанет выполнять возложенную на него задачу. А сбои этого устройства могут привести к трагедии.
Добавьте в общую схему подключения УЗО без заземления еще и автоматический выключатель. Полноценную защиту в случае утечки тока сможет обеспечить УЗО, но оно не рассчитано на защиту сети от коротких замыканий или перегрузок. Сочетание двух устройств поможет защитить от возникновения пожаров, повреждения оборудования и от поражения током.

Когда вы подключаете устройство защитного отключения от сети, не забывайте о том, что после УЗО недопустимо создание единого узла из нулевых проводников. Созданная таким способом схема станет причиной постоянных ложных срабатываний устройства и его некорректной работы.

Смонтировав всю цепь, проверьте, насколько правильно вы воспроизвели схему. Для этого достаточно просто подключить любой электроприбор к розетке, которая входит в одну цепь с УЗО. Если УЗО не отключилось, то все сделано правильно. Протестировать работоспособность устройства на срабатывание можно очень просто: достаточно нажать тест-кнопку, расположенную на корпусе УЗО.

Ошибки при подключении

Подключение УЗО с заземлением важно сделать максимально правильно и корректно, избегая наиболее распространенных ошибок, которые могут привести к непредвиденным результатам.

• Ни в коем случае не стоит подключаться проводниками заземления розеток к рукотворному заземлению или нулевому проводнику для повышения безопасности сети. Подобные действия опасны для жизни и здоровья: только качественное, проверенное заземление обеспечит нужный уровень защиты.
• Не стоит пытаться подключать заземляющие проводники розеток к различным токопроводящим конструкциям инженерного характера, установленным в сооружениях. Причина все та же: правильно это сделать очень сложно, велика вероятность получения серьезных травм, в том числе несовместимых с жизнью.
• Ни в коем случае нельзя подключать к заземлению нейтральный провод (такую манипуляцию производят якобы для повышения уровня надежности всей системы).
• Если по какой-либо причине заземление перестало работать, то оптимальный вариант решения – отключение и нанесение изоляции на заземляющий проводник, соединяющий электроприборы со щитком. Бездействие в подобной ситуации может привести к тому, что под напряжением окажутся все электроприборы в помещении.
• Если вы не уверены в правильности собственных действий, то не нужно действовать по принципу «как-нибудь подключу». Лучше доверить установку УЗО профессионалам с опытом, ведь от того, насколько корректно будет смонтирована система, зависят человеческие жизни.

Как подключить УЗО в трехфазной сети: нюансы

Перед началом установки устройства важно ознакомиться с цветовым обозначением проводов. Согласно ПУЭ, маркировка бывает такой, как показано на картинке ниже.

УЗО может подключаться, в зависимости от схемы, с использованием 3-х или 4-х полюсов. Первый вариант применяется в основном при подсоединении электродвигателя. В крайне редких случаях возможно использование и 2-х полюсов. Оборудование, которое будет впоследствии устанавливаться может быть 3-х фазным или однофазным. Для этого случая реализуются различные схемы подключения.

Однофазное и трёхфазное подключение

Важнейшее правило подключения устройств дифференциальной защиты — к ним должны подключаться все проводники, по которым осуществляется перемещение электрического заряда. Для однофазных сетей используются двухполюсные приборы: левая группа контактов предназначена для фазного проводника, правая — для рабочего нулевого. Условное направление прохождения тока не имеет значения для электромеханических УЗО, в то время как электронные устройства требуют подключения нагрузки исключительно снизу с подачей питания на верхние клеммы.

Схема подключения трёхфазного УЗО: 1 —вводной автомат; 2 — трёхфазный счётчик; 3 — четырёхполюсное УЗО; 4 — автомат для подключения трёхфазной нагрузки; 5 — автоматы двухфазной нагрузки

Подключение трёхфазных УЗО также в обязательном порядке происходит с проведением рабочего нуля через устройство. В конечном итоге даже асинхронный двигатель — три линейных проводника, которые не имеют строгой балансировки нагрузки, поэтому их подключение по схеме «звезда» выполняется через симметрирующий ноль. Если при этом сам двигатель зануляется через систему защитного заземления, УЗО гарантированно не будет корректно работать.

Подключение электрических агрегатов

Перед подключением УЗО к трехфазной сети необходимо выбрать правильную схему. Существует несколько готовых способов установления аппарата в электрическую цепь. Схема подключения защитного устройства осуществляется с целью отключения всей электрической сети в загородном доме или квартире.

При таком соединении любое повреждение в цепи приведет к отключению прибора. Располагается электрическое устройство непосредственно рядом с электрическим щитом и счетчиком. От внешних воздействий его можно спрятать в отдельный металлический или пластиковый корпус. Существует другой способ обустройства защитного оборудования.

Возможно разделение электрической сети на несколько участков и оборудование каждого устройством защитного отключения. Такая схема позволяет обособить и обезопасить мощные бытовые приборы. Отличается такая схема тем, что при аварийной ситуации отключится только один участок, а остальные цепи останутся работоспособны.

Обычно разделяют ванную комнату, гараж, подвал и каждый этаж в загородном доме. При таком подключении электрическая сеть может выдержать практически любые нагрузки. Сам прибор подключается согласно обозначенным клеммам. Обычно на 4 полюсном автомате к крайней правой клемме подсоединяется нулевой провод, а к остальным поочередно — фазные жилы.

К трехполюсному аппарату подключаются фазные проводы, а нулевой кабель через отдельную планку соединяется с потребителями. Работоспособность УЗО проверяется с помощью специальной тестовой кнопки. Если при нажатии электрическая цепь разрывается, значит, подключение выполнено правильно.

Как УЗО работает без заземления (зануления)

Алгоритм работы УЗО (УДТ) без заземления уже рассмотрен выше, поэтому в данном пункте рассмотрим особенности этой работы и противоречивые мнения по надежности данной защиты.

Основной параметр УЗО — номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка по току утечки). Ток неотпускания, когда человек уже не может самостоятельно разжать руки и отбросить провод, составляет 30 мА и выше. Поэтому для защиты человека от поражения тока, выбирают УЗО с отключающим током 10 мА или 30 мА (противопожарные УЗО имеют уставку 100 — 300 мА).

Говоря о том, что для защиты человека достаточно УЗО с отключающим током в 30 мА, нужно понимать, такая защита не идеальная при отсутствии заземления. Наличие заземления в паре с УЗО защищает человека при косвенном прикосновении — контакте с открытой проводящей частью оборудования, которая в нормальном режиме работы электроустановки не находится под напряжением, но по какой-то причине оказалась под напряжением. В этом случае до прикосновения УЗО уже сработает. Если же заземления нет, то для срабатывания УДТ ток должен пройти через коснувшегося человека. А это небезопасно, так как из-за длительного
воздействия могут произойти необратимые процессы в организме (сердце, нервная система).

Человеческое сердце работает циклично. Цикл занимает 0,75 — 1 секунду. В одном цикле около девяти фаз: фазы при которых открывается и закрывается клапаны артерий; фазы при которых идет сокращение желудочков и другие). Чувствительность сердца в разные фазы неодинаково. Самая опасная фаза длится примерно 0,2 секунды, и в этот период происходит процесс реполяризации мышц желудочков.

Реполяризация — это процесс смены потенциала (заряда) в мышцах желудочка. Потенциал возвращается в состоянии покоя после сокращений.

Мышцы сокращаются, когда их клетки воспринимают электрический импульс от головного мозга. Если ток ≈ 0,6 ампер проходит через человека и по времени перекрывает фазу реполяризации мышц желудочков, наступает фибрилляция сердца (сердце останавливается).

Опыты над животными показали, что если пропускать токи до 10 ампер в течение 0,2 секунды, и если это время не перекрывает опасную фазу, то вероятность остановки сердца невысока. Из этого вытекает важное правило — если сократить время воздействия тока, то можно снизить вероятность несчастного случая.

Длительность прохождения тока через человека зависит от скорости срабатывания защитной автоматики. Время срабатывания современного УЗО порядка 0,03 — 0,05 секунд, и этого хватает, чтобы снизить вероятность прохождения тока в период опасной фазы работы сердца. Конечно это не гарантированная защита в цепи с УЗО без заземления, но даже такая защита лучше, чем ее отсутствие. Поэтому УЗО в домах с проводкой из двух проводов (фаза и ноль, отсутствие заземления) можно и нужно устанавливать.

Подводя итог, можно отметить, что УЗО без заземления работает. А все сомнительные доводы в обратном базируются на подмене или непонимании основных понятий.