Схема правильної установки УЗО в однофазної мережі

При монтажі електропроводки для захисту людського організму від ураження електричним струмом часто монтується пристрій захисного відключення (УЗО). У деяких випадках установка УЗО згідно з правилами улаштування електроустановок (ПУЕ) обов'язкове. Для того щоб такий пристрій виконувало свої захисні функції, важливо його правильно підібрати і підключити.

Принцип дії і характеристики

Призначенням пристрої захисного відключення є запобігання наслідків потрапляння живого організму під дію електричного струму. Така ситуація може виникнути через пошкодження ізоляції і виникнення струмів витоку. При цьому такі струми можуть навіть викликати загоряння електропроводки.

УЗО було винайдено в 1928 році інженерами, що працюють в німецькій компанії RWE. Цей винахід відразу отримало популярність в країнах західної Європи і США. Перші пристрої мали невеликим швидкодією. Його порядок становив 0,1 секунду, а чутливість – 0,01 A.

Корпус приладу виготовляється з діелектричного матеріалу. Його зовнішній вигляд схожий на автоматичний вимикач, відмінність полягає в розташуванні перемикача і наявності додаткової кнопки «Тест». УЗО може розміщуватися на din-рейці або безпосередньо в розетці, але при цьому воно обов'язково ставиться в лінії перед захищається ділянкою. Слід зазначити, що на корпусі приладу зображується схема УЗО, що допомагає правильно підключити контактні групи.

особливості роботи

Принцип дії пристрою заснований на реєстрації струму. У звичайному режимі струм, що протікає через прилад в обох напрямках, між собою дорівнює за величиною. Якщо раптом на лінії, до якої підключено пристрій, відбувається витік струму, то його величина між фазним і нульовим проводом починає відрізнятися. Захисне пристосування реєструє цю різницю і відключає ділянку ланцюга від електрики.

Витік може виникати через несправність електрообладнання або порушення цілісності ізоляції електропроводки. Найчастіше струм витоку виникає через те, що людина доторкається до оголених контактів. Струм починає стікати через організм на землю, піддаючи людини небезпеки.

Як датчик реєстрації витоку використовується диференційний трансформатор. Він являє собою звичайний тор з первинної та вторинної обмоткою. Первинна обмотка через контактну групу підключається безпосередньо до входу електролінії і виконується з товстого дроту. Вторинна ж намотується тонкої житлової, і її вихід підключається до плати управління. Крім диференціального трансформатора до складу УЗО входить:

• поляризоване реле або електронна схема;
• пристрій відключення;
• шток відключення;
• дугогасильні камери;
• контактні групи;
• ланцюг запуску тесту.

При проходженні струму по обмотках трансформатора в його осерді виникають магнітні потоки. Вони рівні за величиною і спрямовані назустріч один одному. В результаті сумарне значення цих потоків компенсується і дорівнює нулю. При виникненні витоку в осерді будуть наводитися магнітні потоки різної величини, що призведе до появи ЕРС, а значить – і електричного струму в ланцюзі управління.

Цей струм впливає на магнітоелектричні реле, яке відключає силову контактну групу від електромережі, разом з ними спрацьовує і спусковий механізм. Замість реле може використовуватися плата електроніки. Для повернення пристроїв в нормальний стан знадобиться звести спусковий механізм.

УЗО розрізняються і по конструктивному увазі. Вони випускаються електромеханічного або електронного типу. У першому випадку в конструкції використовується Магнітоелектричний реле, а в другому – електронний ключ з платою посилення.Особливостями використання того чи іншого типу є те, що механічному ПЗВ не потрібно додаткового живлення, а електронному – необхідно, щоб живити плату підсилювача.

Кнопка «Тест» в пристрої призначена для імітації появи на лінії струму витоку. Її періодичне натискання, крім безпосередньої перевірки приладу, очищає ще й механічні контакти пристрою.

Параметри приладу захисту

Перед тим як приступити безпосередньо до підключення приладу, необхідно його правильно підібрати. Важливим параметром захисного пристрою є номінальний струм витоку. Саме від його правильно підібраного значення залежить кількість помилкових спрацьовувань і правильність роботи пристрою в цілому. Для підключення ліній освітлення та одиночних розеток використовуються прилади з номінальним значенням струму 10-30 mA, а якщо УЗО планується як вступне, то діапазон струму вибирається 100-300 mA. Як групових УЗО беруться пристрою, струм витоку яких становить 30 mA.

Крім основного параметра пристрою захисного відключення характеризуються:

1. Тимчасово-струмовим параметром. Ця характеристика показує відношення дійсної сили струму до робочого. Саме вона визначає ступінь чутливості автомата.
2. Робочою напругою. Випускаються як для однофазної мережі, так і трифазної.
3. Потужністю. Це значення показує, яку максимальну навантаження можна підключити до УЗО без зміни його властивостей. Визначається струмом навантаження. Це значення вибирається на 10-15 відсотків більше, ніж сумарна потужність споживачів енергії на лінії з УЗО або береться трохи більше значення автомата, який стояв на цій же лінії.
4. Видом захисту. Електромеханічний або електронний.
5. Кількістю полюсів. Полюсом називається контакт, до якого підключається дріт електролінії. Залежно від типу електромережі прилад може включати в свою конструкцію від одного до чотирьох полюсів.
6. Класом струмообмеження. Визначає час реагування приладу на момент виникнення аварійної ситуації.
7. Типом захисту. Для побутових об'єктів використовується AC тип, реєструючий струм синусоїдальної форми або тип A, що реагує на змінний і пульсуючий струм.

Способи підключення ПЗВ

Будь-яка електрична мережа організовується за однаковим принципом. Залежно від фазності електроживлення до об'єкта підводиться чьотирьох або двухпроводная лінія від енергопостачальної компанії. Ця компанія монтує в кінці своєї лінії автоматичний вимикач, що обмежує споживання енергії, і лічильник її обліку.

Після лічильника вся розводка електролінії на об'єкті і установка захисних пристроїв виконується за рахунок коштів споживача і відповідно до його бажанням, якщо це не суперечать ПУЕ. Зазвичай після лічильника електроенергії встановлюється щиток, званий вступний. У цьому щитку монтуються всі захисні пристрої, і лінія розлучається на інші ділянки.

Безпосередньо установка пристрою УЗО в щиток зазвичай не викликає проблем. Вся суть зводиться до замикання його на din-рейці. Для цього на корпусі приладу розташовуються монтажні засувки. З'єднання споживача здійснюється через контактні клеми, виконані під гвинтовий затиск. Ніякими правилами і нормами не визначається, з якого боку повинен бути підключений вхідний провід, але загальноприйнято, що він приєднується до верхніх затискачів. Єдино враховується те, що не можна об'єднувати нейтральні або фазові дроти різних ланцюгів.

Електролінія з УЗО обов'язково повинна містити і автоматичний вимикач. Тільки він зможе захистити проводку від перегріву і загоряння при виникненні короткого замикання. Для того щоб правильно підключити УЗО з автоматом, дотримуються наступних рекомендацій:

• пристрій захисту розташовується таким чином, щоб до нього був завжди вільний доступ;
• принципової різниці в розташуванні УЗО до автомата або після немає, але прийнято диференціальне пристрій підключати після нього;
• установка УЗО перед пристроєм обліку витрати енергії заборонена, так як при цьому порушується робота лічильника;
• після закінчення монтажу працездатність схеми підключення перевіряється за допомогою натискання контрольної кнопки «Тест».

За способом організації електроліній поділяються і схеми підключення на неселективний і селективну. При використанні першої схеми під час спрацювання пристрою відключиться вся електропроводка, а при другій – тільки пошкоджена ланцюг. Найпростішим прикладом селективного схеми буде використання вступного УЗО і окремо на кожну групу ще свого пристрою. Якщо виникає аварійна ситуація на якійсь групі, то знеструмлюється тільки вона, а всі інші лінії продовжують працювати.

однофазное з'єднання

Підключення УЗО в однофазної лінії здійснюють відразу ж після вступного автомата. Потім вже коммутируют групові автомати, до відходить лініях яких під'єднують споживачів електроенергії.

Така схема підключення ПЗВ в однофазної мережі виглядає наступним чином: фазовий провід, що йде з приладу обліку електроенергії, заводиться зверху, і його підключають до клеми вступного автомата. Нижню ж його клему за допомогою невеликої довжини проводу підключають до верхнього роз'єму УЗО, найчастіше позначеному як L1.

Нульовий провід підключають безпосередньо зі лічильника електроенергії до гнізда, позначеному на приладі символом N (загальний). З вступного УЗО нульовий провід виводять на сполучну колодку, а з неї вже він простягається на окремі автомати, які стоять на групах. Фазовий провід на автоматах підключають шляхом з'єднання перемичками їх верхніх роз'ємів. А до їх нижнім клем підключають вже групи споживачів.

Далі дроти розводять на з'єднувальні колодки, які вже формують групи. До цих колодкам підключають освітлювальні і розеткові лінії.

Комутація УЗО в трифазній мережі

Таке підключення має актуальність для дачних селищ і приватного сектора. Трифазна проводка необхідна для живлення насосів, обладнання, електричного опалення. Сам принцип монтування захисного приладу не має суттєвої відмінності від однофазного підключення, але при цьому замість двополюсного УЗО встановлюють четирёхполюсное.

При такому типі підключення використовуються чотири дроти, відповідні трьом фазам і загальним. Як четвертого використовується заземлюючий провідник. У цьому випадку кожен фазовий провід приєднують до своєї клеми на пристрої, що позначається символами L1, L2, L3, а нульовий до затиску N. З виходу УЗО кожен фазовий провідник заводять на автоматичний вимикач, а нульовий – на нульову колодку. На таку саму окремо стоїть колодку підключається і заземлюючий провідник. Далі можливі дві схеми підключення: c використанням додаткових УЗО і без них.

При монтажі схеми з додатковими захисними приладами на кожну групу коммутируют автомати за наступним принципом:

• заземлювальний провідник з колодки безпосередньо прокладається до розеток із заземленням;
• вхід L1 вступного УЗО підключають до входу електричного автомата;
• вихід з автомата коммутируют з фазовим входом додаткового УЗО;
• з фазового виходу додаткового УЗО провідник підключають до розетки або вимикача;
• нульовий провід з нульовою шини заводять на вхід N додаткового УЗО;
• з нульового виходу додаткового УЗО провід простягають до розеток або вимикачів.

Окремі шини розташовуються в щитку. Затиск проводів в них здійснюється за допомогою нарізного сполучення. Прийнято, що нульового проводу відповідає провідник в ізоляції синього кольору, заземляющему – зеленого, а фазовим – коричневого, червоного і чорного кольорів.

Існує ще такий пристрій, як диференційний автомат. Цей прилад в своєму корпусі об'єднує автоматичний вимикач і УЗО. Диференціальний автомат за зовнішнім виглядом нагадує УЗО, але при цьому його корпус трохи крупніше. Реагує він як на виникнення струмів короткого замикання, перевантаження, так і витоку. Схема ж його підключення не відрізняється від принципів з'єднання окремих пристроїв захисту.