УЗО - проектирование и монтаж

УЗО относятся к электрическим аппаратам защиты, как и автоматические выключатели. Для чего же были придуманы эти интересные устройства, неужели установки автоматических выключателей недостаточно?

Со временем изоляция проводов стареет, так же она может быть повреждена, могут ослабнуть контактные соединения токоведущих частей приборов. В результате этих факторов появляются утечки тока, которые могут вызвать искрение и привести к возгоранию.
Также человек может случайно коснуться рукой за оголенный фазный провод, который находится под напряжением. Дети, оставшись без присмотра родителей, могут «изучать» электричество, вставляя в розетку металлический предмет. В этом случае человека ударит током, произойдет утечка тока через тело на землю, а это очень опасно, ведь величина тока в этом случае может достигать нескольких сотен миллиампер.

Обычные автоматические  выключатели на такую «незначительную» для них  утечку тока не отреагируют. Они срабатывают только на токи перегрузки и при коротком замыкании.

Например, у автомата номиналом 10А с время-токовой характеристикой срабатывания В, тепловой расцепитель начнет срабатывать при токе, превышающем номинальный на 13%, т.е. 11,3А, причем время срабатывания будет больше одного часа. А при токе, превышающем номинальный на 45%, т.е.  14,5А в течение одного часа. Электромагнитный расцепитель автоматического выключателя будет срабатывать при значениях тока от 30А.

Поэтому,  чтобы  защитить людей от поражения электрическим током и для предотвращения опасной утечки тока, которая может привести к пожару в результате повреждения изоляции электропроводки или бытовых приборов применяются  устройства защитного отключения.

Устройство и принцип действия УЗО. Как работает УЗО

У автоматических выключателей основной параметр – номинальный ток.

Основной же параметр УЗО – это его чувствительность (номинальный отключающий дифференциальный ток, так называемая «уставка» по току утечки).

Для защиты человека в бытовых электросетях от поражения электрическим током используют УЗО чувствительностью 10 и 30 мА.

Для защиты от возможного возникновения пожара служат УЗО чувствительностью 100 или 300 мА.

Если проводка неразветвленная, с малым количеством групп, то может использоваться одно общее УЗО на 30 мА, как противопожарное, так и для защиты человека от поражения электрическим током.

  Как собрать и подключить своими руками электрический щиток?
Сегодня Я подробно расскажу как самостоятельно собрать и подключить электрический щиток в доме, квартире, даче, офисе, гараже и т. д.

Прежде чем приступить к установке электрощита его необходимо полностью разобрать и установить его пустой корпус в выбранное Вами место, более подробно как выбрать и установить электрический щит и завести в него электрические кабеля читайте в нашей предыдущей статье.

А сейчас Мы начнем с того, что Вы уже установили корпус щита и завели в него электрокабели. У Вас должно получиться примерно, как показано на картинке слева.
Пошаговая инструкция по сборке и подключению электрического щита.

    Соблюдаем Меры по электробезопасности!
    Первое, что  необходимо сделать- это установить Din рейки размером 35 мм, на которые будут крепиться- электрический счетчик, автоматы, УЗО и шины  для соединения между собой всех вместе отдельно нулевых проводов и заземляющих проводников.
    Шины как Вы видите на картинке снизу- это медные планки с отверстиями для проводов с болтиками для их зажима. Они располагаются на диэлектрической пластиковой основе, которая защелкивается на Din рейку. Din рейка.
    Защелки, как видно на картинке устроены следующим образом: они сами защелкиваются, а чтобы снять автомат надо поддеть вверх аккуратно плоской отверткой защелку с пружинкой внутри.  Автоматические выключатели можно легко, при необходимости, сдвинуть влево или вправо.
    После установки реек необходимо согласно выбранной Вами схеме электрощита- установить необходимое количество автоматов, УЗО и 2 отдельные шины с болтиками на изоляционной основе. К ним соответственно будут подключаться  заземляющие и нулевые проводники. Если остается свободной место в защитной крышке устанавливаются специальные пластиковые заглушки. Причем вводной автомат, на который приходит кабель, запитывающий весь электрощит- всегда ставится первым сверху слева. Для удобства подключения советую вводить вводной кабель над ним сверху.
    Подключаем вводной автомат, если он двухполюсный подключаем на него фазу и ноль (обозначение N), если однополюсный подключаем только фазный провод. Если щит на 380 Вольт, тогда необходимо подключить на вводной автомат три фазы на соответствующие места. Рекомендую подключать фазы на вводной автомат снизу,  для удобства при последующей установке перемычек между автоматами сверху.
    Объединяем все автоматы и УЗО при помощи специально предназначенных для этого медных шин в изоляции.Подключение автоматов в щите!Или, как чаще это делается, делаем перемычки из провода достаточного сечения и собираем схему электрощита. Нулевой провод синего цвета  с водного кабеля прикручиваем на нулевую шинку напрямую, а при подключении УЗО и Диф- автоматов, ноль берется с нулевой шины на каждый из них отдельно. А желто-зеленый провод соединяем с шиной заземления. С ней же соединяем гибким металлическим медным проводом корпус и дверь щитка, если они  изготовлены из металла, с защитной целью заземления.
    Разделываем и подключаем отходящие  электрокабели к автоматам, согласно схемы внизу.

Если у Вас установлены в щите Диф-автоматы или УЗО на розетки в Вашем доме, квартире, офисе и т. д. Схема подключения будет немного  отличаться.

Ноль (N- обозначение) и фаза садится на УЗО или Диф-автомат, как показано на схеме. Ноль идет на них отдельно с нулевой шины. А фаза идет перемычками с вводного, но если у Вас Диф-автомат, то с этой схемы выпадает автоматический выключатель. Рекомендую подробнее узнать об этом из статьи: Что такое УЗО и чем оно отличается от Диф-автомата .

Для того, что бы не ошибиться, всегда делайте нулевые перемычки- синим цветом, а фазные перемычки другим цветом- красным, например. Заземляющие проводники делаются желто-зелеными проводами. Всегда хорошо зажимайте болты на автоматах и шинах, проверяйте надежность подключения.

В частных домах и офисах не редко используется ввод на 380 Вольт для электрощита, т. е. на электрощит подается питание 4 жильным или 5 жильным кабелем (5 жила- заземления).

На вводной автомат подключаются 3 разноименные фазы, которые после него подключаются на электросчетчик. С прибора учета  они идут на общий автомат, после которого фазы расходятся на однофазные автоматы для подключения оборудования к напряжению 220 Вольт. Иногда требуется подключение оборудования на 380 Вольт для этих целей используется 3-фазный автомат. Между разноименными фазами всегда будет напряжение 380 Вольт, а между Нолем и любой фазой =220 В.

Будьте осторожны если подать на бытовую технику 2 фазы или 380 В вместо Ноля и Фазы или 220 В- она быстро выйдет из строя.

Заземляющий проводник всегда идет мимо автоматов напрямую с заземляющей шины. Ноль подключается с другой шины напрямую при подключении линии через обычный автоматический выключатель, но если подключение производится через УЗО или Диф автомат ноль идет через них к подключаемой линии.

Внимание! Монтаж и подключение электрощита- это  сложный и ответственный этап электротехнических работ, который проводится только после снятия напряжения! Если сомневаетесь в своих возможностях, тогда лучше вызовите специалиста!

Характеристики УЗО и правила подключения

Типоразмеры УЗО по степени защиты от воздействия окружающей среды и температурному режиму эксплуатации:
УЗО обычного исполнения имеют диапазон рабочих температур от -5 до 40оС. В специальном исполнении - для диапазона температур от -25 до 40оС на УЗО наносится знак. По степени защиты от воздействия окружающей среды обычное исполнение УЗО - IP 20. Встречаются также УЗО специального исполнения - IP 40, при более высоких требованиях по степени защиты УЗО должны устанавливаться в защитный кожух.

Дополнительные, возможно важные, технические характеристики УЗО:

    Показатель качества изготовления. Номинальный ток короткого замыкания Inc - один из основных параметров УЗО характеризующий, прежде всего, качество изделия. Указанное заводом-изготовителем значение этого параметра проверяется при сертификационных испытаниях устройства. Смысл испытания заключается в определении термической и электродинамической стойкости изделия при протекании сверхтоков. При испытании на специальном стенде создается цепь из мощного источника и нагрузки, обеспечивающая протекание заданного сверхтока из ряда: 3; 4,5; 6; 10 кА. Испытательный ток не достигает заданного значения, поскольку отключается ранее последовательно включенным защитным аппаратом с нормированной уставкой. Как правило, для этой цели применяются плавкие вставки в виде серебряных проводников калиброванного сечения. Значение Inc, как важнейшего параметра УЗО, должно обязательно быть приведено на лицевой панели устройства, или в сопроводительной технической документации на УЗО. Для УЗО типов S и G (с задержкой срабатывания) предъявляются повышенные требования по данному параметру, поскольку предполагается, что, во-первых, УЗО этого типа устанавливаются на головном участке сети, где токи короткого замыкания, естественно, выше, во-вторых, такие устройства, имея задержку по срабатыванию, могут находиться под воздействием аварийных токов более продолжительное время.
    Показатель качества изготовления. Номинальный дифференциальный ток короткого замыкания IDc - Параметр аналогичен рассмотренному в Inc .Главным отличием является то, что сверхток протекает по одному проводнику УЗО и испытания проводятся при включении испытательного тока поочередно по отдельным полюсам УЗО.
    Предельное значение неотключающего сверхтока Inm - Данный параметр характеризует способность УЗО не реагировать на симметричные токи короткого замыкания и перегрузки и также является важным показателем качества устройства. Неправильно считать, что это ток, при котором УЗО должно производить отключение. Нормативы определяют минимальное значение неотключающего тока, равное шестикратному значению номинального тока нагрузки, т.е. Inm = 6In. Максимальное значение неотключающего сверхтока не нормируется и может иметь значения, намного превышающие 6In.
    Номинальная включающая и отключающая способность (коммутационная способность) Im - Коммутационная способность зависит от уровня технического исполнения устройства - качества силовых контактов, мощности пружинного привода, материала (пластмассовых или металлических деталей) и качества механизма, наличия дугогасящей камеры и др. Этот параметр в значительной степени определяет надежность УЗО. В некоторых аварийных режимах УЗО должно осуществить отключение сверхтоков, опережая автоматический выключатель, при этом оно должно сохранить свою работоспособность.
    Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току IDm - Данная характеристика аналогична рассмотренной выше Im с той разницей, что предполагается протекание дифференциального сверхтока, например, при коротком замыкании на корпус электроприемника в системе TN-C-S

Правила проекта  для подключения УЗО: вместо схем (которых тысячи) мы сперва приведем правила:

    УЗО не заменяет заземления
    УЗО не заменяет автомат защиты
    УЗО с уставкой свыше 30 мА людей не защищает
    Существуют нагрузки, т.е. электрические устройства, которые не будут работать в схеме с УЗО (нечасто, но встречаются), если УЗО 10мА срабатывет - можете попробовать УЗО с уставкой 30 мА (но не выше, см. предыдущий пункт).
    В зависимости от потребности выберите (описаны выше)
        тип УЗО по устройству
        тип УЗО по функционалу и времени срабатывания
        тип УЗО по току нагрузки
        тип УЗО по уставке
        проверьте всякие дополнительные параметры качества (если Вы готовы за них платить)
        помните, что 50% "брендовых" товаров произведено в Китае и "брендообладатели" про них ничего не знают, а слова продавца ничего не значат, хотя и 99% (от оставшейся половины) "настоящих брендовых" УЗО произведено в Азиатско-Тихоокеанском регионе, но хоть контроль качества возможен....
    Нейтральный провод не должен быть заземлен после УЗО (в контуре "под защитой УЗО"), он может быть заземлен до УЗО, но не после
    Схема подключения приведена на лицевой или боковой поверхности корпуса УЗО. Ниже приведем 2 принципиальных схемы подключения, для 1 и 3 фазных сетей:

Какую схему подключения выбрать?

В интернете можно найти большое множество электрических схем о том, как правильно подключить УЗО? Какие-то из этих схем верные, другие попадают в разряд сомнительных, с точки зрения профессионала. На форумах электриков, часто обсуждаемая тема-установка УЗО. Не посвященному человеку, очень сложно разобраться в таких вопросах, например, сколько нужно устанавливать УЗО? Где в схеме они должны устанавливаться? Как подключить УЗО так,чтобы устройства работали корректно?

Первое, что нужно усвоить, что все контактные соединения заводятся в автоматические выключатели и УЗО не снизу, а сверху вниз, этого требует этикет электромонтажа.

На то есть несколько причин:
- большинство автоматов снижает кпд работы на 25%, если заводить контакты снизу;
- электрик во время ремонтных работ в электрощитовой будет избавлен от дополнительных исследований схемы и не будут введены в заблуждение.

На схеме, расцветка проводов обозначена следующим образом:
- красный-фаза (L)
- синий-нуль (N)
- желто-зеленый-защитный проводник (РЕ).
Практическая схема правильного подключения УЗО.

Распределение электрической сети начинается с вводного автоматического выключателя, устанавливаем двух полюсный ВА(выключатель автоматический), на 40 Ампер — максимальная нагрузка 8,8 кВт (1). После ВА контакты фазы и ноль заводим в электрический счетчик (2). В этой схеме, электрический счетчик достаточно установить на 5-60Ампер, другие контакты выводим к нагрузке, схема указывает путь к противопожарному УЗО. Если планируется установка противопожарного УЗО (3), устанавливаем с номиналом 300 мА / 50Ампер, т.е. номинал протекания силы тока через противопожарное УЗО должно быть на ступень выше номинала вводного автоматического выключателя.

Противопожарное УЗО не защищает человека от поражения током, но охраняет всю электропроводку здания, с чувствительностью утечки тока в 300мА (грубая отсечка). Предупредит короткое замыкание и не допустит возгорания. т.е. обесточит все здание, до устранения утечки тока.

Подключение УЗО по линии фазы.

После противопожарного УЗО, фазовый проводник разводим на автоматические выключатели (5,6,12)-освещение 10 Ампер. Далее на дифференциальный автоматический выключатель 30мА/20Ампер, ДИФ(13). Следующие контактные соединения идут на УЗО 30мА/40А (7), затем запитываем три автомата 16Ампер (8,9,10),отвечающие за группы розеток (2,3,4). Аналогично происходит расключение после УЗО 30мА/40А (14), выводим проводник к автоматам 16 Ампер (15,16,17), отвечающие за группы розеток (5,6,7).

Подключение УЗО по линии нейтрали.

С фазой разобрались, теперь переходим к проводнику нейтрали (N). После противопожарного УЗО (3), нулевой проводник закрепляем на общую нулевую шину (4). Затем от общей нулевой шины проводник (N) заводим на УЗО (7) и УЗО (14) а так же Диф. автомат (13). Обратите внимание, после диф.автомата, нулевой проводник проложен непосредственно к нагрузке, а не к нулевой шине, так как автомат работает автономно, обеспечивая, к примеру, только стиральную машину, или только выделенную компьютерную сеть.

После УЗО (7) нулевой проводник ведем к шине (11) к которой будут подключены нулевые проводники розеток (2,3,4), во время утечки тока в одной из групп розеток, сработает УЗО (7). Аналогичная схема УЗО (14), к которой подключены группа розеток (5,6,7). При такой схеме УЗО будет работать корректно.

Если была бы только одна общая нулевая шина, в этом случае во время утечки тока в одной группе, могли бы сработать оба УЗО или среагировало противопожарное УЗО, что могло бы привести к обесточиванию всего здания. Нулевые проводник освещения через УЗО не проходят и не заводятся под контактные зажимы шин (11,18) их нужно завести под контактные зажимы нулевой общей шины (4).

Для того чтобы не разводить в щитовой множество нулевых шин очень удобно установить нулевую шину в корпусе (20). В корпусе могут встроены от двух до четырех шин изолированных друг от друга.

Все защитные проводники (заземления), выводим под контактную шину РЕ (19) в системе заземления TN-C-S, TN-S, TT.

Пример расчета УЗО.

Для примера рассчитаем УЗО для электроплиты, мощностью 5 кВт, установленную на кухне малогабаритной квартиры.

Примерное расстояние от щитка до кухни может составлять 11 метров, соответственно расчетная утечка проводки составляет 0,11мА. Электроплита, на полной мощности, потребляет (приближенно) 22.7А и обладает расчетным током утечки 9,1мА. Таким образом, сумма токов утечки данной электроустановки составляет 9,21мА. Для защиты от токов утечки можно использовать УЗО с номиналом тока утечки 27,63мА, что округляется до ближайшего большего значения существующих номиналов по диф. току, а именно УЗО 30мА.

Следующим шагом, является определение рабочего тока УЗО. При указанном выше максимальном токе, потребляемым электроплитой, можно использовать номинал (с небольшим запасом) УЗО 25А, или с большим запасом - УЗО 32А.

Таким образом мы расчетно определили номинал УЗО, которое можно использовать для защиты электроплиты: УЗО 25А 30мА или УЗО 32А 30мА. (надо не забыть защитить УЗО автоматическим выключателем 25А для первого номинала УЗО и 25А или 32А для второго номинала).

Статистика Видео:  0