Как работает трехфазное УЗО?

Где используют трехфазное УЗО

УЗО – устройство защитного отключения. Это устройство знакомо многим, но почему-то не все верят в то, что УЗО действительно работает. При этом, никто еще не смог дать конкретного ответа, почему он так думает. Спешу вас заверить: устройство защитного отключения действительно работает, поэтому в целях собственной безопасности и предотвращения несчастных случаев, связанных с поражением электрическим током, такое устройство стоит установить каждому.

Схема подключения УЗО достаточно проста, и с финансовой точки зрения тоже себя оправдывает. Да и экономить на собственной безопасности неправильно. Поэтому еще раз: устройство защитного отключения НЕОБХОДИМО, если вы задумываетесь о своей безопасности и безопасности ваших домочадцев.

Электроэнергия по потребителям распространяется через однофазные либо трехфазные сети. В зависимости от количества фаз в сети, меняются и схемы подключения автоматов (автоматических выключателей) и схемы подключения УЗО.

В данной статье поговорим о подключении устройств защитного отключения именно к трехфазным сетям, рассмотрим схемы правильного подключения, а также узнаем, как работает трехфазное УЗО.

Внимание! Чтобы правильно рассчитать и выбрать аппараты защиты, необходимо соблюдать следующие пункты:

1. 1. Знать назначение, конструкцию и принцип действия всех компонентов
2. 2. Разбираться в параметрах и характеристиках
3. 3. Знать нормативные документы и методику выбора

Понятно, что рядовой обыватель скорее всего с этими вещами не знаком, поэтому будет приглашать мастера. А вот мастеру уже можно задать вопросы, и если он уверенно и правильно расскажет о назначении устройства, схеме его работы, то это хороший мастер. Вот если он не сможет этого сделать – лучше вызовите другого. Большинство несчастных случаев связано именно с некомпетентностью.

Назначение трехфазного УЗО

Итак, для начала разберемся с однофазными и трехфазными сетями. Нужно знать следующее: в обычных квартирах сеть – однофазная, а вот в частных домах – нередко присутствует трехфазная сеть. УЗО, применяемое в однофазной сети, называется двухполюсным. То есть, один контакт подключается к фазе, второй – для подключения нулевого провода. Нетрудно вычислить, что в трехфазной сети будет применяться 4-х полюсное УЗО: три контакта подключаются к фазам, четвертый, соответственно, ноль

Как мы уже поняли, трехфазные УЗО применяются в трехфазных сетях. Их задача ничем не отличается от устройств, применяемых в однофазной сети: защищать от утечки тока.

Вкратце напомним принцип работы УЗО: определяет и реагирует на разницу тока, проходящего через устройство. При этом, в отличие от УЗО в однофазной сети, трехфазное УЗО можно подключить как и с нулевым проводом, так и без него. Соответственно, при подключении с нулевым проводом задействованы все четыре провода сети, а если подключать без нейтрали, то только три провода, четвертый контакт остается незадействованным.

Теперь познакомимся с номиналами защитных устройств, используемых в трехфазных сетях. Маленький нюанс: одни производители указывают величину тока утечки в миллиамперах, другие в амперах. Четырехполюсные УЗО бывают 10, 30, 100, 300, 500 миллиампер (0.01, 0.03, 0.1, 0.3, 0.5 ампер соответственно).

Важно! Если вы планируете установку УЗО для защиты человека, то номинал устройства защиты не должен превышать 30 миллиампер . Остальные номиналы используются для защиты от возгораний и сохранности потребителей, как правило, устанавливаются на входе щитка.

Обычно к частным домам подводят три фазы мощностью 15 кВт. В этом случае для обеспечения защиты человека от удара током не имеет смысла устанавливать трехфазное УЗО на входе, так как если на одной из фаз произойдет утечка тока, устройство отключит все три фазы. В этом случае имеет смысл устанавливать трехфазное УЗО для отдельных трехфазных потребителей, коими могут быть котлы, электроплиты и другое трехфазное электрооборудование.

Однако не всегда их используют для трехфазных потребителей. Трехфазное УЗО можно использовать не только в трехфазной, но и в однофазной сети и такие устройства часто можно встретить в обычном квартирном щите. Изюминка в том, что используя трехфазное устройство защитного отключения в однофазной сети грамотно распределив нагрузку можно добиться существенной экономии бюджета. У многих профессионалов они пользуются все большей популярностью.

Но, такие манипуляции должен проводить опытный мастер, иначе, при неравномерном распределении нагрузки получится перекос между фазами (проще – аварийная ситуация). А как собрать такой щит мы рассмотрим в отдельной статье.

Устройство трехфазного УЗО

Теперь подробно поговорим об устройстве трехфазного УЗО. Как уже было сказано, в трехфазной сети имеется три фазных проводника и один нулевой.

Напряжение между любой фазой и нулем – 220 вольт, как положено, а напряжение между фазами – 380 вольт.

Основным компонентом устройства защитного отключения является дифференциальный трансформатор. Это обычный магнитопровод из ферромагнитного материала с обмоткой. Помимо дифференциального трансформатора в УЗО присутствуют следующие компоненты:

1. 1. Корпус
2. 2. Силовые контакты (подвижные и неподвижные)
3. 3. Механизм независимого сцепления
4. 4. Силовые провода
5. 5. Реле расцепления
6. 6. Кнопка “Тест”

Теперь узнаем, что же происходит. Через катушку ЭДС, которая является частью трансформатора устройства защитного отключения проходят все провода трехфазного питания, включая нулевой провод. Так как при нормальном потреблении прибора суммарные токи всех 4-х проводов равны нулю, ЭДС в катушке не возникает.

При возникновении утечки тока по любому из проводов, происходит разбаланс, и, как следствие, сердечник трансформатора намагничивается. Все это приводит к возникновению тока в обмотке трансформатора. Если величина этого тока превышает ток срабатывания УЗО, автоматика отключает питание.

Пояснение работы устройства

Понятное дело, что неподготовленному человеку будет сложно понять принцип работы УЗО, поэтому в качестве примера возьмем обычные батареи водяного отопления. Итак, мы имеем следующее:

1. 1. Замкнутый контур отопления – наши провода
2. 2. Вода – ток, протекающий по проводам.

Теперь всем понятно, что пока вода спокойно протекает по трубам, система работает без проблем. Но вдруг в одной из труб контура образовалась дыра.

Понятное дело, что часть воды будет через эту дыру утекать. Получается, в начале замкнутого контура в трубу подали, к примеру, четыре куба воды, а на выходе из контура воды стало только три куба. Так как наша система замкнута (сколько вошло – столько и должно выйти), то эта разница на входе и выходе сигнализирует о том, что в замкнутой системе возникла утечка.

По этому же принципу работает и УЗО. Это устройство сравнивает сколько тока ушло и сколько пришло, и если появляется разница, то устройство автоматически отключается.

В однофазной сети УЗО сравнивает токи только в двух проводах, один из которых фазный, а второй – нулевой. Время срабатывания устройства – несколько миллисекунд.

Принцип работы трехфазного УЗО при несимметричной нагрузке

Принцип работы УЗО в трехфазной сети аналогичен его работе в сети, где присутствует одна фаза. Но, если в однофазной сети всего два провода, то в трехфазной – четыре.

К сведению, обычно фазы обозначают латинскими буквами (А, B, C) а нейтраль всегда обозначают буквой N.

Теперь снова повторим: в однофазной сети ток течет в одном направлении по фазному проводу, и по нулевому проводу в другом. Значения токов при нормальной работе – одинаковые. Если вспомнить наш пример с отоплением, то 2 куба вошло и 2 куба вышло. При такой работе во вторичной обмотке трансформатора УЗО ток не возникает.

В трехфазном УЗО геометрическая сумма I1+I2+I3 = 0 (ему геометрическая? — вспомните векторы!) всех четырех проводов равна нулю (при равенстве нагрузки). То есть, как и в однофазной сети, во вторичной обмотке трансформатора ток не возникает.

Но, как только в сети возникает утечка тока, баланс в первичной обмотке будет нарушен, и тогда во вторичной обмотке возникнет ток, который запустит механизм срабатывания УЗО.

Внимательный читатель наверняка обратил внимание на оговорку “при равенстве нагрузки”, и естественно задался вопросом: а что если нагрузка на фазы не будет одинакова? Сработает ли УЗО при возникновении утечки в таком случае?

Спешу успокоить: УЗО сработает, и вот почему. Возьмем в качестве примера следующие данные:

1. 1. Фаза А – 10 ампер
2. 2. Фаза В – 5 ампер
3. 3. Фаза С – 15 ампер

Для несимметричной нагрузки должно выполняться геометрическое равенство I1+I2+I3=IN. Считаем: 10 + 5 + 15 = 30. Ток в 30 А, это ток который возвращается в сеть по нулевому проводу. То есть, баланс нашего тока равен 30 Ампер.

Во вторичной обмотке – ток равен нулю. То есть, при значении 30 Ампер во вторичной обмотке ток равен нулю и трехфазное УЗО работает в нормальном режиме. Теперь, в случае утечки тока на одной из фаз, равенство нарушится, и баланс не будет равным 30, а значит во вторичной обмотке появится ток. Как только там появляется ток – срабатывает реле устройства, УЗО отключается.

Важно! Если вы устанавливаете УЗО на водонагреватель (бойлер), который работает от напряжения 380 вольт, то обратите внимание на то, по какой схеме в вашем бойлере подключены ТЭНы. Если используется подключение типа “треугольник”, то четырехполюсное УЗО подключается без нулевого провода. При подключении ТЭНов по типу “звезда” следует использовать все четыре провода (три фазы и нулевой провод).

Подводим итоги. Трехфазное УЗО, принцип работы которого мало отличается от использования УЗО в сетях с одной фазой, применяется очень широко, и не является слишком сложным устройством для подключения. Самое главное – будьте осторожны и внимательны.

Использование трехфазного узо

Данное электротехническое оборудование применяется в промышленных условиях. Подключение трехфазного УЗО на производстве позволяет предохранить не только поражения электричеством работников, но и служит средством предупреждения пожаров (это основное его предназначение). Обеспечить безопасные условия труда поможет устройство с подходящими характеристиками.

Правильно подобранное по назначению защитное устройство, позволит избежать возникновения ряда аварийных ситуаций.

Разновидности УЗО и его принцип работы

Выпускается 2 типа защитных устройств. Это электромеханическое и электронное оборудование. По принципу действия они идентичные. Основным различием и преимуществом электромеханического прибора является:

• работа без подачи на прибор электроэнергии;
• простота, надежность схемы изделия.

Ток утечки при повреждении изоляции и касания оголенного участка вызывает срабатывание защиты – это принцип действия каждого типа прибора.

Устройство с электронной схемой, устанавливается с подведением питания. Основой его работы является в создании импульса на исполняющее реле при утечках.

Но при отключении питания на обслуживаемом участке цепи, прибор не сможет работать, потому что на него не подается ток. Происходят сбои в работе электронного типа узо в трехфазной сети при сильных морозах.

Поэтому используются такие приборы редко, хотя цена их ниже, чем на электромеханические устройство защиты.

Алгоритм одинаковый для работы всех видов приборов

В разных направлениях по проводникам протекают ток фазы и ноль. При этом происходит возбуждение 2 магнитных потоков в сердечнике защитного устройства. Потоки, как бы поддерживают равновесие системы, обеспечивая нулевое значение ЭДС.

При касании человеком оголенного провода, или утечке с нарушенного участка изоляции тока, соответствующему величине срабатывания устройства — прибор размыкает трехфазную цепь. Магнитный поток, возникающий в сердечнике, приводит в действие защелку группы контактов. Так работает каждое защитное устройство.

Каждое трехфазное узо оснащается кнопкой «Тест». Не реже 1 раза в месяц, необходимо проводить проверку исправности прибора. Нажимая на нее, вызываем искусственную утечку тока. Прибор должен среагировать на угрозу. При неисправности, выполняется работа по установке нового прибора.

Что такое УЗО, почему его устанавливают?

Для начинающих электриков, необходимо понимать и знать ответы на эти вопросы, перед выполнением работ:

1. Автомат защитного отключения и Узо – это 2 разных устройства.
2. Дифференциальный автомат abb – это автоматическая защита от пика напряжения и устройство защитного отключения в одном корпусе.
3. Автомат защищает человека и бытовые приборы от критических нагрузок и тока КЗ.
4. Установка устройства защиты, предохраняет здоровье человека при утечках тока.
5. При установке гальванического трансформатора после защиты, работа в таких условиях, чревата аварией.
6. По назначению, устройство работает как заземление, но оно не может его заменить, полностью исключив возможность нанесения ущерба при попадании молнии.
7. Некоторые устройства, по своим особенностям, не могут работать в цепи с защитным устройством. Опытный электротехник сможет исправить эту ситуацию.
8. Никакая защита не спасет глупого человека, прогуливавшего уроки физики, если он закоротит собою цепь. Если взяться за провода фазы и земли и ощутить на себе влияние электрического тока – в такой ситуации не сработает ни одна защитная установка. Помните, так делать нельзя!
9. При преимуществе системы abb продолжается установка всех видов защиты. Происходит это по нескольким причинам, а именно из-за его высокой цены. Еще одна причина – при срабатывании такого устройства необходимо будет определить причину, связанную с отключением.

Главное, о чем нужно помнить – трехфазные устройства защитного отключения применяют для предотвращения пожаров на промышленных объектах. Сила тока для такого оборудования составляет 100 – 300 мА.

Схема работы трехфазного устройства без нулевого провода

Подключение узо для трехфазной сети, для предохранения от утечки тока на синхронном электродвигателе, можно проводить без ноля. При этом соединение обмоток осуществляется по схеме звезда или треугольник без нейтрали. Суммируя показатели токов на фазах, мы видим, что они не могут вызывать включения в работу УЗО, из-за своей небольшой величины.

При возникновении аварийной ситуации, когда происходит утечка на фазах, ток проходит на землю через корпус. При этом возникает движение потока через трансформатор прибора, происходит срабатывание защиты.

Величина напряжения трехфазного тока 380 В, а на однофазном приборе 220. Разница немаленькая. Возможно, ли установить трехфазное узо в однофазную сеть? Если производителем была предусмотрена такая возможность, то да.

Самое главное, чтобы была гарантированна нормальная работа цепи тестов напряжениях, величиной соответствующей принятым нормам. Особенно это правило важно исполнять при установке электронного прибора защиты.

Какой прибор лучше установить и как его подключить?

При установке дифференциального автомата abb, экономится место в щитке и на проводах при разводке. Он предохраняет сразу от нескольких неисправностей. Короткое замыкание и пиковые значения тока (работа автомата отключения сети) и недопущение пожара и поражения током при утечке.

При этом качественный дифавтомат abb, может стоить намного дороже, чем 2 отдельных, качественных прибора (автомат и УЗО).

На трехфазных приборах защиты имеются по 4 клеммы для подводящей группы и идущей к потребителям тока. Поэтому при установке он будет не менее 7 крепежных ячеек в электрическом щитке. Закрепляется прибор с помощью специальных защелок, вставляемых в пазы электрощита.

На подводящие верхние клеммы закрепляем приходящие к щиту кабели. От нижних отводим проводку к оборудованию. Провода в клеммах закрепляются с помощью поджимных винтов. Самое главное — подсоединять провода так чтобы не перепутать фазу и ноль. Это может привести к тяжелым последствиям.

Проверив правильность монтажа, можно произвести пробное включение сети.

Схема подключения узо достаточно проста. С этой работой справится новичок, но лучше использовать при выполнении работ несколькими нашими советами.

Для того чтобы правильно работала система защиты, сразу за защитным автоматом, необходимо подключить УЗО.

Следует всегда помнить о том, что устройство защитного отключения никогда не сможет заменить заземления и наоборот. При этом никакой автомат, служащий для предохранения от токов КЗ, никогда не заменит УЗО и не предохранит человека от последствий утечек тока.

Устройство, со значением свыше 30мА не сможет защитить человека от поражения электротоком. Такой прибор устанавливают для предохранения здания от пожара при утечках тока.

Выбирают защиту согласно следующим характеристикам:

• Выбор определяется по особенностям прибора. Следует напомнить, что лучшим вариантом является электромеханический тип прибора.
• Подбор, производят согласно мощности прибора, учитывается время прекращения подачи энергии.
• Определенный нагрузочный ток требует установки различных устройств.
• Определитесь, готовы ли вы платить за возможности, которые и не нужны. А еще подумайте – стоит ли переплачивать за имя фирмы производителя.

Большинство все брендовой продукции выпускается на территории Китая. Иногда, заводы производители известной марки, не догадываются о том, что его продукция выпускается на рынок. А весь остальной ассортимент производится в районах мира, с низким уровнем жизни. Но даже здесь можно попасть на некачественный товар.

Провод заземления не должен отходить к заземляющему контуру, за установленным устройством защитного отключения. Он не может располагаться в зоне ответственности УЗО. Поэтому он включается в электрическую цепь обязательно перед защитой.

Следите за правильностью подключения проводов, согласно электрической схеме. Как правило, она находится на одной из поверхностей сторон прибора.

Выполнив все эти требования и правила, вы получаете надежную и безотказную защиту от утечек электрического тока.

Трехфазное УЗО

Распределение электроэнергии потребителям может производиться через однофазные или трехфазные сети. Каждая из них отличается своими особенностями и требует специальных схем подключения. Это касается и защитных устройств, которые устанавливаются в любой сети. В первую очередь, это автоматические выключатели, защищающие от коротких замыканий и скачков напряжения, а также другие устройства, в том числе и трехфазное УЗО, устанавливаемое в трехфазных сетях и обеспечивающее защиту людей от токов утечки.

1. Назначение трехфазного УЗО
2. Как правильно подключить трехфазное УЗО
3. УЗО четырехполюсное

Назначение трехфазного УЗО

Трехфазные устройства защитного отключения, в соответствии со своим названием, применяются в аналогичных электрических сетях. Они обеспечивают защиту электроники и электротехники от возможных внутрисетевых замыканий, предотвращают пожары, которые могут возникнуть при утечке тока.

Принцип работы одинаковый для всей устройств этого типа. Он заключается в определении и реакции УЗО на разницу токовых величин, проходящих через него. Стандартная схема подключения УЗО в трехфазной сети может осуществляться в разных вариантах – с нейтралью и без нее. В первом случае задействуются все четыре провода, а во втором – только три.

Специалисты рекомендуют использовать трехфазные УЗО в электрических сетях с электродвигателем, подключенным по схеме «треугольник». В этом случае обмотка уже не замкнется на корпус. Если же электродвигатель подключается по варианту «звезда», задействуется все четыре полюса, при этом нейтральный провод соединяется с самым центром данной схемы.

Кроме того, схема подключения трехфазного УЗО при определенных условиях может применяться для однофазных сетей. Это особенно актуально при подключении сварочных агрегатов, представляющих собой источники повышенной опасности. В этих случаях возможные токовые утечки имеют большое значение и могут привести к серьезным негативным последствиям.

Параметры защитных устройств существенно отличаются в зависимости от области применения и условий эксплуатации. Они работают с различным номинальным током и напряжением, рассчитаны на разные токи утечки. Например, если срабатывание происходит при токе в 300 мА, такие УЗО используются в электрических сетях со сложной каскадной конструкцией. В жилых помещениях трехфазные УЗО применяются реже, а током срабатывания будет значение в 30 мА.

Как правильно подключить трехфазное УЗО

Трехфазные устройства защитного отключения очень редко используются в квартирах. Они предназначены для частных домов, гаражей и других объектов, где используются трехфазные электрические сети. Установка защитной аппаратуры производится в распределительный щиток. На DIN-рейке УЗО с четырьмя полюсами занимает 4 стандартных модуля. Основной функцией является защита кабелей и проводов от воспламенений и замыканий. Трехфазные устройства рассчитаны на токи срабатывания с очень высоким порогом.

Подключение таких УЗО имеет свои особенности. Перед установкой следует разобраться с цветовыми обозначениями проводов. В соответствии со стандартной маркировкой, нулевой рабочий провод N обозначается голубым цветом, нулевой рабочий и защитный провод PEN – тоже голубым цветом с желто-зелеными полосами на концах. Для нулевого защитного провода РЕ применяется желто-зеленый цвет. Фазные провода А, В и С обозначаются соответственно желтым, зеленым и красным цветами. После того, как определено назначение каждого проводника, можно приступать к решению задачи, как подключить трехфазное УЗО.

Непосредственное подключение выполняется по установленной схеме, в которой могут быть задействованы 3 или 4 полюса. Очень редко используется схема с двумя полюсами. В дальнейшем, исходя из конкретного варианта подключения, в защищенную сеть может устанавливаться не только трехфазное, но и однофазное оборудование.

Чаще всего УЗО трехполюсное используется при эксплуатации электродвигателей. Данный вариант позволяет полностью контролировать возможные утечки тока на корпус. В схеме «треугольник» задействованы только фазные проводники, а нулевой провод не используется. В целом трехфазное УЗО работает точно так же, как и однофазные защитные устройства.

УЗО четырехполюсное

Вариант подключения трехфазного УЗО с тремя полюсами применяется на объектах, где используется напряжение 380В. От трехфазной схемы данный вид подключения отличается количеством задействованных проводов на входе и выходе устройства. Предварительно также следует разобраться в цветовой маркировке и назначении каждого проводника. Отдельно выделяется нулевой или нейтральный провод, подключаемый к отдельной клемме.

Выходящие провода соединяются с распределительной системой. Далее каждая отдельная фаза и нулевой провод могут обеспечить работы одной группы однофазных потребителей. При этом на всех таких линиях устанавливается собственное дополнительное УЗО. Подключение устройств с четырьмя полюсами возможно лишь при наличии системы TN-S с нулевым защитным и рабочим проводником. Во всех других случаях подключение четырехполюсного УЗО категорически запрещается.

Схема подключения трехфазного электродвигателя

Трехфазное реле напряжения

Схема подключения трехфазного счетчика

Подключение трехфазного двигателя к трехфазной сети

Схема подключения УЗО в трехфазной сети с заземлением – 3 основных правила

В статье: 2 обязательные причины установки УЗО в частном доме. Критерии выбора трехфазного УЗО. Ответы на часто задаваемые вопросы по схеме подключения УЗО в трехфазной цепи. +Подключение УЗО в 3 этапа, для начинающего. ТЕСТ для само контроля: Готов ли я приступить к подключению? И многое другое…

Готов ли я приступить к подключению?

2) Каким цветом отмечена клемма для подключения нулевого провода?

• Синим
• Зеленым

3) Обязательно ли ставить УЗО в частном доме?

• Да
• Нет

4) К какому проводнику подключена заземляющая жила?

• К нулевому рабочему
• К нулевому защитному

Нерегулируемые приборы реагируют с превышением значения дифференциального тока 5 мА. Для каждой фазы на приборе клемма отмечается конкретным цветом, синий соответствует нулевому рабочему проводнику. Заземляющая жила подключается к защитному нулевому проводнику. Соединение с ОЗУ невозможно, т.к. прибор включает только 8 клемм для основных проводников.

Все устройства выпускаются с отключением при превышении в сети значения 5 мА. Регламенту ПЭУ определяет синий цвет для нулевого рабочего проводника. Его часто путают с защитным нулевым проводником, который предназначен для подключения заземляющей жилы.

Для защиты человека от фатального поражения током требуется принудительное отключение питания при дифференциальном значении до 6 мА. С учетом этого показателя ОЗУ срабатывают с превышением 5 мА. Заземляющий компонент предназначен для отвода токов, возникших в результате короткого замыкания, не взаимосвязан с основными фазами и подключается к защитному нулевому проводнику.

2 обязательные причины установки УЗО в частном доме

Защитное устройство единственный прибор, обеспечивающий отключение от сети при утечке тока. В обязательном порядке устанавливается в частном жилом помещении:

• Технический кодекс установившейся практики (ТКП) требует установки для эксплуатации трехфазной сети;
• Правила устройства электроустановок (ПЭУ) требуют монтажа, если автомат не обеспечивает аварийное отключение дома за 0.4 с.;

Но это только регламент. Для чего еще ставят УЗО в доме?

Назначение и принцип действия

Устройство защитного отключения (УЗО) – компонент для упреждающего отключения жилого дома от электрической цепи во время возникновения аварийной ситуации. Механизм работы основан на контроле поступающего и выходного тока (дифференциальный ток) и срабатывает при регистрации разных значений. Результатом срабатывания УЗО становится обесточивание жилого дома путем его размыкания от электрической цепи.

Пример работы устройства показан на рисунке. От сети на оборудование поступает ток (I1), Человек касается токопроводящего элемента оборудования и создает утечку, остаточный ток (I2) идет от оборудования обратно на устройство. Регистрируемое значение утечки составит I1 – I2. При значении разницы более 5 мА устройство прекратит дальнейшее электропитание оборудования.

Рис 2. Схема работы УЗО.

В ряде случаев присутствует в сети в комплексе с автоматическим выключателем, служащим средством отключения участка от общей электрической цепи во время короткого замыкания или поступления сверхтоков.

Для каждого типа УЗО определяется конкретное значение разницы токов. С его превышением устройство передает сигнал на реле для отключения участка.

Критерии выбора трехфазного УЗО

Устройство включает конкретные элементы, одинаковые у любой модели, но могут различаться другими. В них важно разбираться, чтобы выбрать прибор с эффективной работой. Поэтому важно знать, какой УЗО надо ставить на дом.

Чем важна чувствительность?

Главный параметр УЗО – его чувствительность, период времени, за который сработает размыкание сети. Оптимальным значением считается время 0.025 с. – за это время проходящий ток не успеет вызвать остановку сердца. Прибор включает дополнительный источник питания. От его наличия зависит способ размыкания цепи:

• В устройстве отключения он служит также прибором отключения электропитания;
• При его отсутствии отключение срабатывает на основе показателя дифференциала магнитного поля;

Дополнительный источник питания повышает чувствительность и быстрее срабатывает размыкание цепи, но стоимость такого прибора выше.

Что означает дифференциал тока?

Также УЗО различаются наличием регулировки значения дифференциального тока, с его превышением устройство срабатывает. Нерегулируемые устройства имеют статичное значение дифференциального тока, обычно равное 5 мА. Этот показатель считается критичным для штатной работы и явно указывает на аварийную ситуацию в цепи.

Сколько клемм на устройстве?

Другой важный критерий – количество клемм. УЗО для трехфазной сети представлен четырехполюсным модулем и включают восемь клемм (4 пары для подключения входных и выводных кабелей). Шесть клемм для соединения рабочих фаз и две для нулевой. В магазинах электротоваров работают консультанты со знанием, которые всегда ответят по вопросам характеристик.

На сколько ампер брать УЗО?

Сверхтоки от сети и короткое замыкание выводит из строя любой прибор. Защитную функцию по размыканию цепи в этом случае выполняет автоматический выключатель. Чтобы УЗО штатно функционировало при любых токах, нужно выбирать модель, с числом ампер на порядок выше, чем у автомата.

Важно! Нередко продавцы предлагают приобрести универсальный дифференциальный автомат для более практического использования. Несмотря на возможность подсоединения нескольких сетей, не стоит его покупать:

• Это прибор более сложной схемы, характеризующийся низкой чувствительностью;
• Его стоимость будет выше;
• Эти типы устройств предназначены для крупных предприятий и для частных нужд не требуются;

Это первое правило из тех, что следует придерживаться.

ТОП-4 производителей УЗО

Для покупки качественного устройства предлагается ознакомиться с рейтингом лучших производителей:

• ABB. Швейцарский производитель электроприборов, устройства которого отличатся высоким качеством и длительным сроком службы;
• Legrand. Французский производитель, выпускающий исключительно УЗО и дифавтоматы;
• Schneider Electric. Еще одна компания из Франции по выпуску электрооборудования. В отличие от предыдущей, давно пришла на отечественный рынок и известна;
• General Electric. Американская компания, известная многолетней историей на мировом рынке электротоваров. В России приборы производителя сложно найти в избытке из-за малых поставок. Это связано с разными характеристиками используемой странами сети электропитания.

Стоит помнить, безопасность эксплуатации трехфазной сети зависит от надежности приборов – это второе правило.

Подготовка к подключению

Перед монтажом требуется решить два важных вопроса, решение которых обеспечит практическую эксплуатацию УЗО без ложных отключений.

4 схемы подключения к трехфазной сети

Предусматривает защитное отключение для ряда приборов или всего участка в помещении. От выбранной схемы зависит распространенность защитного устройства на приборы:

• Полное отключение всего помещения от электрической цепи. В этом случае один прибор обеспечивает максимальную защиту от поражения током, обесточивая всех выходные устройства.
• Частичное отключение. Только некоторые приборы будут отключаться при выборе такой схемы соединения, что создаст определенные удобства для жильцов, т.к. не все помещение обесточивается;

Первый вариант схемы используется во всех многоквартирных домах. Монтаж происходит рядом со счетчиком электроэнергии или в помещении на начальном отрезке электропроводки. При срабатывании ОЗУ весть дом обесточивается.

Второй вариант предусматривает включение на отрезке перед приборами конкретной комнаты. В этом случае все приборы имеют последовательную схему подключения в разводке. При размыкании электрической цепи прекратится работа приборов в одной комнате, другие же продолжат штатную работу;

Третий вариант аналогичен предыдущему и при реализации схемы предусматривает частичное отключение. В этом случае точкой монтажа будет служить начальный отрезок последовательного подключения в комбинированной разводке.

И последний вариант схемы – подсоединение ОЗУ перед выходным устройством. Метод удобен, когда используется всего 1 розетка для подключения промышленного оборудования. Лучше выбрать портативное УЗО, всегда будет обеспечен доступ.

Когда требуется заземление?

Для устаревших российских сетей характерна система tn-c, не предусматривающая нулевой защитный проводник для подключения заземляющего компонента. В этом случае потребуется заземление самого дома или оборудование для обеспечения безопасного отвода токов. Регламент ПЭУ уточняет, что отсутствие заземления единственная причина, когда нельзя ставить 4х полюсное УЗО. На рисунках ниже показаны схемы заземления.

Также заземляющая жила – это отдельный компонент электрической цепи типа tn-s и ее прямое подключение к УЗО не предусмотрено. На это указывает отсутствие дополнительной клеммы для подключения.

Еще важно знать 3 нюанса об особенностях подключения

• Заземляющая жила никогда не подключается к УЗО, а только к выходному кабелю;
• Четырехполюсный прибор нельзя использовать для подключения в однофазной сети;
• Подключение к трехфазной сети БЗ (без заземления) запрещено;

Подключение УЗО в 3 этапа

Принцип монтажа прост и доступен для человека, не обладающего знанием электромонтажных работ. Производитель к прибору всегда прилагает инструкцию по эксплуатации – паспорт оборудования, в котором указана схема для подключения.

Поиск и подключение нулевой фазы

Ниже на рисунке приведена схема подключения – аналогичные обозначения нанесены возле клемм. Нулевую фазу можно определить методом проб, взяв два провода и, подсоединив их концы к патрону лампочки, а другие концы к двум проводам. Подключение к нулю не приведет к загоранию лампы, в остальных случаях она будет загораться.

Внимание! Подключение лампочки к обеим рабочим фазам допустимо только на короткое время

Важно! Замыкать цепь с лампой и жилами можно только на короткое время, в противном случае сработает автоматический выключатель.

Подсоединение рабочих фаз

Когда ноль найден, выполняется его подключение к клеммам. Остальные три проводника рабочие фазы. Они могут подключаться к УЗО любым способом, это никак не повлияет на работу устройства.

Когда подключение завершено, осталось проверить работу схемы, запустив тестер, предусмотренный в приборе.

Параллельное подключение выходных устройств

Подсоединение нескольких розеток к одному УЗО возможно только параллельной схемой подключения. Для этого необходимо разделять каждую жилу на несколько более тонких проводников. В иных случаях прибор не будет полноценно работать и срабатывать при возникновении утечки – это третье правило.

Как правильно подключить УЗО

Ответы на часто задаваемые вопросы

• Где в доме устанавливать защитный прибор? Только в помещении, вдалеке от санузла и кухни.

• Мне рекомендуют купить УЗО на радиорынке, там дешевле. Сколько они проработают? Покупка таких устройств небезопасна, т.к. сомнительные приборы не проходят сертификацию, и качество их работы никто не гарантирует.
• Обычно подключают проводники к клеммам независимо от фазы, зачем ноль искать? Сложные устройства, тот же дифавтомат, включают дополнительные компоненты, для которых важно соблюдение фазности.
• Можно ли подсоединять несколько розеток к одному УЗО? Да, только параллельным соединением.
• А как повлияет на работу устройства несколько подключенных розеток? Никак. Время срабатывания одинаково.

Принцип работы УЗО в однофазной или трехфазной сети. Принцип работы УЗО и схема подключения

УЗО представляет собой отдельный тип защитных электроаппаратов наряду с автоматическими выключателями (АВ). Хотя их назначением является именно электрозащита, как и у АВ, но принципы работы у них отличаются.

Зачем нужны УЗО, если есть АВ?

С течением времени электроизоляция токоведущих частей электроприборов, включая ТЭНы, провода, шнуры питания и кабели, неизбежно стареет. И тогда с них через токопроводящие корпуса различных электроприборов в землю начинают протекать так называемые токи утечки, величиной от нескольких десятков микроампер до единиц миллиампер.

Обычные АВ на появление токов утечки никак не реагируют – ведь они составляют ничтожные доли от номинальных токов электропотребителей. Однако их появление (точнее, превышение токами некоторого допустимого предела) является сигналом тревоги. Это предупреждение о приближении аварийной ситуации, и для ее предотвращения нужен специальный защитный электроаппарат – УЗО.

Кроме того, как известно, неотпускающий (судорожный) ток, представляющий для человека (при определенном времени воздействия) смертельную опасность, равен всего 10 мА. Поэтому необходимость создания защитных устройств, реагирующих на токи утечки в этом диапазоне величин, ощущалась с самого начала широкого проникновения электричества в быт.

Пояснение работы устройства

Попробуем объяснить принцип работы УЗО при помощи гидравлической аналогии. Будем считать, что вода протекает по замкнутому контуру водяного отопления так же, как и электроток по проводам. Если где-то в отопительной трубе возникает дыра, то через нее идет утечка воды. Поэтому ее расход (аналог электротока) через два сечения труб, одно из которых на входе контура, а другое – на его выходе, будет разным. Точно так же и с токами утечки в электроприборе. Можно сравнить, сколько тока входит в электроприбор, и сколько выходит. В однофазный электроприбор ток входит по фазному проводу, а выходит по нулевому, поэтому достаточно сравнить токи в этих двух проводах. В этом и состоит принцип работы УЗО в однофазной сети. Если величины тока на входе и на выходе электроприбора не одинаковы, то оно за время порядка нескольких миллисекунд отключает его от сети. Такое малое время срабатывания необходимо потому, что превышение токами утечки величины тока срабатывания УЗО могло быть вызвано именно прикосновением человека к токопроводящему корпусу прибора.

Ток срабатывания

Но чтобы работа УЗО стала эффективной в бытовых условиях, понадобилось немало времени. Прежде всего, нужно было точно определиться с величиной тока утечки, который был бы безопасен для человека на время срабатывания устройства. Попытки проектировать УЗО на токи утечки менее 10 мА приводили к созданию больших, сложных и дорогих устройств, причем склонных к ложным срабатываниям от различных электромагнитных наводок.

К началу 80-х годов ХХ в. ток их срабатывания, на основании опытов с добровольцами, был выбран величиной в 30 мА, а также были созданы малогабаритные трансформаторы с ферритовыми кольцевыми сердечниками (их называют дифференциальными), ставшие датчиками токов утечки. В продажу поступили электромеханические дифференциальные УЗО-ДМ с током срабатывания от 20 до 30 мА, являющимися сегодня самыми популярными в быту. Обычно литеры ДМ опускают, и прибор называют просто УЗО.

Принцип работы УЗО и схема подключения

Токи, протекающие по фазному и нулевому проводникам в разных направлениях, возбуждают в кольцевом сердечнике трансформатора устройства два одинаковых по величине магнитных потока Ф1 и Ф2, однако векторы магнитной индукции, соответствующие этим потокам, направлены в сердечнике встречно и взаимно компенсируют друг друга. Поэтому суммарный магнитный поток в сердечнике равен нулю, как и ЭДС во вторичной обмотке трансформатора.

Если вследствие дефекта изоляции появляется ток утечки, близкий к току срабатывания, то Ф1 ≠ Ф2, в сердечнике возникает магнитный поток, наводящий в выходной обмотке ЭДС, способный создать ток, достаточный для срабатывания порогового элемента УЗО. Далее оттягивается защелка силовой контактной группы, и ее контакты размыкаются. Таков принцип работы УЗО всех типов.

Во всех типах таких устройств предусмотрена кнопка «Тест», при нажатии на которую искусственно создается ситуация утечки тока для проверки срабатывания устройства. Флажок или кнопка с самофиксацией служат для повторного включения УЗО после тестового срабатывания.

Разновидности УЗО

Известны электромеханические и электронные типы таких защитных аппаратов. Принцип работы УЗО и схема подключения обоих типов одинаковы, однако приборы первого типа не нуждаются в электропитании и обладают простой и надежной конструкцией. Для их срабатывания хватает тока утечки в защищаемом электроприборе.

Электронное УЗО нуждается в подаче на него напряжения питания, так как в нем пороговый элемент выполнен в виде электронной схемы, усиливающей малый ток в выходной обмотке его трансформатора и создающей импульс для исполнительного реле.

В связи с этим и сам трансформатор электронного УЗО меньших размеров, габаритов и мощности. Модуль порогового элемента с усилителем питается от контролируемой цепи, и если в цепи его питания произойдет обрыв проводника, то такое устройство потеряет работоспособность. Имеются и другие риски при работе электронных УЗО. Например, выход из строя его электронных компонентов при импульсных перенапряжениях в питающей сети.

Поскольку надежность электронных УЗО ниже, чем у электромеханических, то и стоимость их меньше.

Трехфазное УЗО

У трехфазного аппарата, в отличие от однофазного, четыре полюса вместо двух, поскольку нулевой проводник проходит через оба типа устройств. Принцип работы трехфазного УЗО такой же, как и у однофазного.

Сердечник его трансформатора охватывает четыре проводника – три фазных и один нулевой. Суммарный ток в трех фазных проводах (т. н. ток нулевой последовательности) всегда равен по величине току в нулевом проводе и противоположен ему по направлению (внутри УЗО). В этом случае сердечник трансформатора не намагничен, в его выходной обмотке тока нет. Если в защищаемом приборе появился ток утечки, то в сердечнике появляется переменный магнитный поток, наводящий ЭДС в выходной обмотке трансформатора. По ней начинает протекать ток, пропорциональный току утечки, и если ток утечки превышает ток срабатывания, то УЗО отключает электроприбор. Баланс токов в контрольном органе УЗО нарушается, и оно срабатывает.

Трехфазное УЗО без нулевого проводника

Для защиты от токов утечки асинхронных электродвигателей, обмотки которых соединены в треугольник или в звезду с невыведенной нейтралью, применяется подключение 4-полюсного УЗО с незанятой нулевой клеммой. При отсутствии токов утечки в фазах электродвигателя, сумма токов в фазных проводах очень мала и неспособна вызвать срабатывание защиты. Появление тока утечки из фазных проводов через корпус двигателя в землю вызывает циркуляцию через трансформатор УЗО тока нулевой последовательности, на который и реагирует электроаппарат. Общий принцип работы УЗО и в этом случае не изменяется.

Особенности применения одно- и трехфазных УЗО

Трехфазные 4-полюсные аппараты имеют довольно большие токи срабатывания, что позволяет применять их только для противопожарной защиты, как и АВ с тепловыми расцепителями. Защиту же групповых линий на розетки в комнатах, кухне и ванной, либо защиту отдельных линий питания мощных электроприборов (стиральных и посудомоечных машин, электроплит, электроводонагревателей) следует выполнять на 2-полюсных однофазных УЗО с установкой номиналов по токам утечки от 20 мА до 30 мА.

Для того чтобы работа УЗО в однофазной сети была безопасной, оно само должно быть защищено от перегрузки по току (при длительной непрерывной работе исправного электроприбора), установленным перед ним АВ с тепловым расцепителем.

Работа УЗО без заземления

Как известно, в старых домах советской постройки квартирные электропроводки не имели отдельного нулевого защитного проводника, подключаемого к контуру заземления. Предполагалось, что его функцию исполняет нулевой рабочий проводник (т. н. система электроснабжения TN-C с общими нулевыми рабочим и защитным проводниками). А поскольку во всех изданиях ПУЭ есть запрет на установку в защитных проводниках аппаратов защиты, то 2-полюсные УЗО, разрывающие одновременно и фазу и нуль, также попадают под запрет. Даже последняя 7-я актуальная редакция ПУЭ в п. 7.1.80 подтвердила недопустимость установки УЗО в сетях по системе TN-C. Дело в том, что были зафиксированы случаи поражения электротоком во время их срабатывания.

Причиной этого стала разновременность срабатывания контактов устройств, составляющая единицы милисекунд. Но если первым отключался контакт в нулевом проводе, то при пробое изоляции на корпус бытового электроприбора потребитель оказывался под полным фазным напряжением, так что этих нескольких милисекунд вполне хватало для смертельного поражения.

Для квартир без нулевых защитных проводников устанавливать общеквартирное УЗО недопустимо, но отдельные такие аппараты можно устанавливать в групповые розеточные линии с общим защитным проводником или в линии питания отдельных электроприборов, если защитные проводники розеточных групп или розеток по кратчайшему пути заведены на их входные нулевые клеммы.

В этом случае разрыв внутри УЗО нулевого рабочего провода раньше фазного не приводит к разрыву защитного проводника электроприбора, так как участок защитного проводника от входной нулевой клеммы через розетку и шнур питания электроприбора останутся неповрежденными.