Узо до или после автомата. Где ставить узо перед автоматом или после

Друзья приветствую всех на сайте «Электрик в доме». Думаю, ни у кого не возникнет сомнений, что в нынешнее время нормальная и безопасная работа бытовой техники подразумевает использование современных устройств защитного отключения, автоматических выключателей, реле напряжения и т.п.

Сегодня я хочу разобрать один вопрос, который в последнее время часто задают читатели данного сайта. Вопрос заключается в правильной последовательности подключения УЗО и автоматического выключателя. Одни читатели убеждены, что УЗО необходимо подключать после автомата.

Другие наоборот, аргументируют свои убеждения проектными решениями, указывая схемы электроснабжения в которых четко видна установка УЗО перед автоматическим выключателем.

Так все-таки кто прав? Где ставить узо до или после автомата? С этим вопросом мы сегодня и разберемся. Я постараюсь подробно разобрать все варианты подключения.

Установка узо перед автоматом или после

На самом деле я считаю, что данный вопрос можно отнести к ряду вопросов «что появилось раньше яйцо или курица»?

Давайте разберем, в чем кроется опасность? Опасность заключается в том, что устройство защитного отключения не имеет защиты от сверхтока. При возникновении в цепи перегруза или короткого замыкания узо работать не будет, поэтому его и подключают в паре с автоматом.

Ток короткого замыкания может в сотни раз превышать номинальный ток. Несложно понять, что при прохождении таких больших токов через УЗО ничего хорошего ждать не следует. В таком режиме работы могут повредиться его внутренние детали и выгореть контакты, устройство может попросту утратить свою работоспособность.

А печаль во всем этом — стоимость УЗО, которая на порядок выше стоимости автоматического выключателя.

ПО МНЕНИЮ некоторых читателей в зависимости от того где будет установлено устройство защитного отключения будет зависеть и то повредится оно или нет. Да что там говорить я сам раньше считал, что последовательность имеет значение.

Схемы подключения УЗО с автоматическим выключателем

Друзья чтобы разобраться с данным вопросом, давайте рассмотрим несколько схем подключения УЗО и автоматического выключателя. И в каждом варианте подключения смоделируем аварийную ситуацию с протеканием тока короткого замыкания.

Вариант подключения №1. Одно УЗО на несколько групп автоматов

При такой схеме подключения одним УЗО защищается несколько групповых линий. В этом случае устройство защитного отключения устанавливается сверху, а после него устанавливаются автоматические выключатели на разные группы потребителей.

Такая схема очень популярна на сегодняшний день и позволяет существенно сэкономить бюджет.

Для тех, кто думает, что нельзя так подключать, правилами ПУЭ П.7.1.79 это вполне допустимо.

Кстати на сайте Электрик в доме я уже рассказывал, как выполнить такое подключения. Читайте статью подключение УЗО на группу автоматов. Теперь представим ситуацию, что в одной из групповых линий произошло короткое замыкание. Например в группе №2. На рисунке показано движение тока КЗ.

Вот несколько примеров использования таких схем в электрощитах:

В этом случае ток короткого замыкания будет проходить по такому пути: УЗО – автомат группы №2 – питающий кабель – потребитель.

Многим покажется такая схема подключения неправильной, так как автомат стоит после УЗО, он не способен устранить действие тока короткого замыкания. Через УЗО будет протекать огромный ток, и оно обязательно сгорит. А как вы считаете, сгорит УЗО или нет? Отвлекитесь и напишите в комментариях свое мнение, не дочитывая статью до конца. Разбираемся дальше с вопросом, где необходимо устанавливать узо до или после автомата.

Вариант подключения №2. Установка УЗО до автомата

Данная схема собрана таким образом: устройство защитного отключения – автоматический выключатель – питающий кабель – потребитель. То есть в данном случае УЗО установлено до автомата. И такие схемы далеко не редкость. Вот несколько примеров сборки.

Пример прохождения тока короткого замыкания при повреждении.

Если произойдет повреждение, отключится автоматический выключатель, но до этого момента ток короткого замыкания уже пройдет через УЗО. Для многих пользователей такой способ сборки также покажется неправильным.

Вариант подключения №3. Установка УЗО после автомата

При такой схеме подключения первым устанавливается автомат, а затем УЗО. Наглядный пример такой сборки.

При коротком замыкании ток будет проходить по такому пути: автоматический выключатель – УЗО – питающий кабель – потребитель. На рисунке это указано.

Опять же для многих такая схема покажется наиболее правильной так как по пути протекания ток КЗ первым делом проходит через автоматический выключатель, он в свою очередь отключится и УЗО в этом случае не пострадает.

Где ставить узо до или после автомата?

Друзья мы рассмотрели три варианта подключения, а теперь давайте разберем какой из них правильный и где все-таки необходимо устанавливать УЗО до или после автомата.

Какой из представленный вариантов подключения правильный? Все схемы правильны и каждый вариант подключения имеет право на жизнь! Пояснение к такому вердикту читайте ниже.

Из школьного курса физики мы знаем, что скорость распространения электромагнитного поля по проводнику равна скорости света и составляет порядка 300 000 км/с. То есть можно сказать, что электрический ток движется по проводам со скоростью света и за 1 сек. преодолевает 300 тыс. км. Много это или мало?

С какой скоростью отключается автоматический выключатель при возникновении тока короткого замыкания? Если для примера взять автомат С16, то при прохождении тока 5×In (80 А) автомат отключится за время примерно 0.02 сек. Для этого советую ознакомиться со статьей о время-токовых характеристиках автомата, там подробно расписано об этом.

Теперь берем калькулятор, считаем и получаем что за время 0.02 сек. электрический ток успевает преодолеть расстояние в 6000 км. Вот вам и скорость. А у Вас какой длины провода проложены? )))

Можно сделать заключение, что ток КЗ проходит всю цепочку, состоящую из автомата, УЗО, кабеля и розетки. При этом автомат моментально не срабатывает и не останавливает ток при появлении последнего.

Утверждать, что ток КЗ доходит до розетки можно на основании факта оплавления отвертки, с помощью которой были замкнуты подгоревшие розеточные контакты и провода в ней. Оплавление отвертки и подгорание розеточных контактов может происходить только при воздействии на них какой-то силы извне. Такой силой как раз и оказывается ток КЗ.

Почему же УЗО продолжает и дальше работать при прохождении через него тока КЗ? Это происходит по той же причине, по которой не выходят из строя такие элементы сети как рубильник, электросчетчик, реле напряжения, измерительные приборы, электрический кабель и др., установленные на пути тока короткого замыкания.

Такой ток приводит к появлению высокого температурного режима, плавящего изоляцию проводов и корпуса защитного оборудования. Данный процесс является инерционным и при этом автомат не дает требуемого времени на то, чтобы оплавилась и сгорела вся электропроводка и ее составляющие. Для оплавления изоляции на кабелях и сгорания УЗО явно недостаточно двух сотых секунды.

К тому же если ознакомиться с техническими характеристиками защитных устройств, здесь есть такая составляющая как отключающая способность. Об этом я подробно писал в прошлой статье.

Напрашивается вывод, что УЗО одинаково функционирует до автомата и после него. Тогда в чем отличие между автоматами, находящимися перед УЗО и после него?

На двух ниже представленных схемах показывается защита одной линии посредством автомата и УЗО. На первой схеме автоматический выключатель установлен перед УЗО, а на второй после.

Рассмотрим схему подключения тандема автомат — УЗО. Автомат всегда идет первым в паре с УЗО. Это делается лишь по вопросам удобства монтажа и подключения.

От него фазный провод проходит перемычкой на УЗО, подача «ноля» осуществляется непосредственно на УЗО. Подключение кабеля, отходящего на розетки, в данном случае производится только к УЗО и к шине РЕ (если таковая имеется).

При установке автомата после УЗО (что изображено на второй схеме), подключение провода на розетки осуществляется уже к различным устройствам – фазного провода к автомату, а нулевого к УЗО или к нулевой шине. Это неудобно и может привести к путанице. Поэтому необходимо грамотно собрать схему, которая бы стала максимально понятной для всех, кто будет ею пользоваться.

Если используется один автомат, одно УЗО и один кабель от нагрузки я стараюсь использовать первую схему подключения.

Друзья теперь вы точно будете знать, что нет никакой разницы, где устанавливать УЗО до или после автомата. Основная задача это правильно рассчитать устройство защитного отключения по номинальному току и защитить его от сверхтоков. А последовательность установки этих устройств значения не имеет.

Понравилась статья — сохрани на стену!

Зачем нужен узо автомат

Перед тем, как разобраться, для чего нужен УЗО автомат, определимся с терминологией. УЗО — устройство защитного отключения. УДТ — устройство дифференциального тока. Два разных названия, но обозначают они одно и то же. Только не нужно путать с дифавтоматом (дифференциальный автоматический выключатель).

Немного истории

Первый действующий образец устройства дифференциального тока (УЗО) был изготовлен германской фирмой RWE в 1937 г. В качестве датчика использовался маленький дифференциальный трансформатор, а исполнительным элементом служило поляризованное реле. Чувствительность  устройства была 80 мА. В 1958 году доктором Биглмайером из Австрии было предложено новое решение конструкции УДТ — в устройстве были устранены ложные срабатывания от грозовых разрядов и увеличена чувствительность до 30 мА.

В 1970-х годах большинство УЗО  выпускались в корпусах типа автоматических выключателей. С начала 1980-х годов, в США, большинство бытовых устройств дифференциального тока были уже встроенными в розетки.

В СССР первое серийное устройство дифференциального тока для укомплектования трехфазного электрифицированного инструмента было изготовлено в 1966 году Выборгским заводом «Электроинструмент» по разработке ВНИИСМИ. Первое бытовое УЗО было разработано в 1974 году, но в серию не пошло. С 1982 года все учебное электротехническое оборудование, поступавшее в школы, в обязательном порядке оснащалось устройством защитного отключения. В СССР серийное бытовое УЗО начало производиться с 1988 года.  Для нужд промышленности и сельского хозяйства выпускались защиты ИЭ-9801, ИЭ-9813, УЗОШ 10.2, РУД-0,5. В настоящее время устройство используются преимущественно для монтажа в электрощите на DIN-рейку.

Назначение УЗО автомата

Зачем же нужен УЗО автомат в домашней электросети? Основная функция устройства защитного отключения — дополнительная защита от поражения электрическим током. Это проявляется в следующем :

• Устройство дифференциального тока отключает питающую сеть при прямом прикосновении человека или животного к электрооборудованию, находящемуся под напряжением. Так, к примеру, при ремонтных работах случайное повреждение проводки и контакт с ней может привести к летальному исходу. Но если установлено УЗО, то оно сразу определит, что часть тока при контакте с человеком не вернулось и разорвет цепь.
• Устройство дифференциального тока отключает питающую сеть в случаях повреждения изоляции проводов в электроприборах. Например, внутри стиральной машины повреждена изоляция на фазном проводе, в результате чего он коснулся корпуса. УЗО сразу отключит электричество, потому что ток, ушедший от устройства защитного отключения будет расходиться с входящим током.

Однако есть и такие ситуации, когда устройство защитного отключения не сработает:

• Устройство дифференциального тока не сработает, если человек оказался под напряжением, но тока замыкания на землю при этом не возникло, например, при прикосновении одновременно к фазному и нулевому проводу. УЗО не может отличить протекание тока через тело человека от нормального протекания тока в нагрузке.
• Устройство дифференциального тока зависимое от напряжения сети нуждается в питании, которое получает от защищаемой цепи. Поэтому потенциально опасной является ситуация, когда выше УДТ произошел обрыв нейтрального проводника, а линейный остался под напряжением. В этом случае устройство будет неспособно отключить цепь

Требования по установке и применению УЗО приведены в серии стандартов на электроустановки зданий МЭК 60364.

Устройство УЗО автомата

Главным компонентом УЗО является дифференциальный трансформатор. Если дифференциальный ток превысит значение отключающего дифференциального тока или равен ему произойдет размыкание электрической цепи.

Линейный и нейтральный проводники от источника питания подключаются к контактам в верхней части устройства, нижние контакты — соединяют УДТ с внутренней электросетью. При включении тумблера контакты замыкаются, и УЗО пропускает ток. Соленоид внутри устройства удерживает контакты в замкнутом состоянии после того, как тумблер отпущена. В нормальном состоянии ток линейного проводника, равен току нейтрального проводника, однако эти токи противоположны по направлению. Таким образом, токи взаимно компенсируют друг друга и в катушке дифференциального трансформатора ЭДС (электродвижущая сила) отсутствует.

Ток замыкания на землю приводит к нарушению баланса в дифференциальном трансформаторе (часть тока протекает через тело человека обход трансформатора). Дифференциальный ток в первичной обмотке дифференциального трансформатора приводит к появлению ЭДС во вторичной обмотке. Эта ЭДС сразу же регистрируется следящим устройством, которое отключает питание соленоида и контакты размыкаются под действием силы пружины.

Устройство спроектировано таким образом, что отключение происходит за доли секунды, что значительно снижает тяжесть последствий от поражения электрическим током.

Кнопка проверки (тест) позволяет проверить работоспособность устройства путем пропускания небольшого тока через оранжевый тестовый провод. Тестовый провод проходит через сердечник дифференциального трансформатора, поэтому ток в тестовом проводе эквивалентен нарушению баланса токонесущих проводников. Если УЗО не отключилось, значит оно неисправно и должно быть заменено.  

Для чего нужно УЗО и надо ли ставить автомат в квартире

Часто можно услышать тех, кто сомневается в целесообразности установки устройств защитного отключения. Необходимо лучше разобраться с конструкцией и основными параметрами. Правильное подключение, в зависимости от задач и условий — один из главных факторов, на который тоже обращают внимание. Для чего нужно УЗО, статья рассказывает дальше.

Назначение

Согласно описанию от самих производителей, УЗО — быстродействующий защитный выключатель. Он начинает действовать, если произошла утечка тока. То есть, обязательным условием для срабатывания стало образование цепи между «фазой» и «землёй».

Срабатывание

Пример — электрический нагреватель, установленный в ванной. На протяжении гарантийного срока и больше прибор работает бесперебойно. Потом наступает момент, когда на одном из внутренних корпусов появляется трещина. Из-за этого происходит пробой фазы на воду.

Иногда в таких ситуациях образуется цепь «фаза-человек-земля». Тогда тока нагрузки недостаточно для срабатывания защиты, показатель разрабатывался для коротких замыканий. Человеческое сопротивление воздействию электрического тока не так сильно. По сравнению со временем срабатывания тепловой защиты оно слишком короткое. Такие бойлеры несут угрозу как владельцам, так и соседям.

УЗО — единственный вариант для организации защиты всех участников.

Проверка УЗО

Принцип работы

Характерная особенность таких приборов — многофункциональность. Защита обеспечивается и при прямых, и при косвенных прикосновениях. То же касается несимметричного снижения изоляции проводов относительно земли.

Основные элементы имеют такое описание:

1. Контакты нулевого провода.
2. Выход фазы.
3. Вход фазы.
4. Кнопка для запуска тестирования по устройству.
5. Нагрузочное сопротивление.
6. Контактная группа.
7. Обмотка нуля на ДТТ.
8. Обмотка фазы на ДТТ.
9. Дифференциальный трансформатор тока.
10. Реле для управления контактной группой.

Устройство автомата

Принцип работы заслуживает отдельного рассмотрения. В нём заинтересованы все, кто изучает вопрос, нужно ли ставить УЗО.

Пример: от устройства запитан некий прибор, обладающий внутренним сопротивлением Rn. Корпус подключенного прибора заземлён согласно всем правилам. Если режим работы штатный — через первую и вторую обмотку ДТТ протекают токи с равным значением, но разным сопротивлением.

Поэтому суммарная величина этих показателей становится нулевой. Встречными будут и магнитные потоки в ДТТ, вызываемые токами. И в этом случае суммарная величина — нулевая. По указанным причинам во вторичной обмотке ток просто не образуется. Значит, отсутствует инициация у реле, отвечающего за управление контактной группой. Защитное устройство сохраняет включенное состояние.

Потом надо рассмотреть ситуацию с пробоем на корпус. Тогда и станет понятно, зачем нужны УЗО автоматы?

Появился так называемый «ток утечки». Он переходит на «землю», по этой причине нарушается баланс токов, проходящих по первичной обмотке. Величина магнитного потока становится отличной от нулевого уровня. В этом случае ток появляется на вторичной обмотке. С ней соединяют реле, отвечающее за управление контактной группой. Оно начинает работать, благодаря чему оборудование отключается.

Интересно. Кнопка тестирования нужна для создания имитации подобных ситуаций. Это позволяет убедиться в том, что прибор — работоспособен. Рекомендуемая периодичность проверок — минимум раз в месяц.

Характеристики

К числу основных относят следующие параметры:

• Вид отключающегося тока. Для него самого применяют несколько обозначений.

AC — переменный ток синусоидальной формы. Может медленно нарастать, либо появляться внезапно.

A — помимо характеристик, упомянутых ранее, даёт возможность отследить утечку выпрямленного пульсирующего тока.

S — для селективных устройств, с относительной высокой степенью задержки.

G — похож на предыдущий тип, но задержка меньше.

• Номинальная величина по дифференциальному току. Типовые значения указывают вМа — 10, 30, 100 или 300.
• Номинальная токовая нагрузка. Обычно соответствует таким же характеристикам у автоматических выключателей. Но с другим назначением. Амперы — единицы измерения.
• Номинальное напряжение. От 220 до 340 В.
• Защищаемая электропроводка — одно- или трёхфазная.

Больше всего вопросов вызывает номинальный ток. Это значение, какую максимальную нагрузку способно выдерживать данное конкретное устройство. Статья уже ответила на вопрос о том, зачем УЗО, если есть автоматы.

Маркировка

Назначение

УЗО применяют, чтобы защитить в равной степени однофазные, трёхфазные проводки. Не важно, в чём состоит назначение таких проводок.

В частном доме

Многие застройщики не понимают, для чего частному дому вообще нужно УЗО. Ведь на объекте можно без труда смонтировать качественную систему заземления. Оно обеспечит качественное выведение чрезмерных напряжений с любых устройств. Нужно ли в доме ставить такие приборы?

Интересно. Качественный заземляющий проводник никогда не будет лишним. Он защищает людей от получения тяжёлых травм при контакте с током. Особенно — когда касаются корпусов, на которых произошла утечка. При отсутствии УЗО не происходит отключение тока. Может образоваться электрическая дуга между «землёй» и «фазой» внутри устройства. Часто такие дуги становятся источниками серьёзных пожаров.

Для защиты все приборы, которые не применяются, отключают из розетки. Либо в цепь электрического прибора ставят УЗО. Зачем? Чтобы обеспечить максимум защиты.

Разные защитные устройства

В ванной комнате

Прибор для защиты от поражения электрическим током не будет лишним и на территории ванной комнаты. Даже если это помещение размещают внутри объектов, у которых нет заземления. Прибор всё равно отвечает за отключение подачи энергии, когда происходит утечка.

Интересно. Главное — выбирать модели с чувствительностью не более 30 мА. Приборы с током утечки до 10 мА актуальны для помещений, которые не предполагают подключение приборов повышенной мощности.

Такие устройства обходятся дороже, но и защищают владельцев гораздо лучше. Не все автоматы дают подобные результаты.

Монтаж

Для освещения

Установка прибора для освещения тоже должна проходить согласно всем правилам. Защитное изделие требуется на всю цепь, даже если фазный провод уже был пропущен через выключатель. Ведь экстренное отключение энергии может понадобиться в разных условиях, в том числе — если светильник работает в нестандартном режиме. Тогда польза аппарата несомненна.

Обратите внимание! К примеру — когда велик риск того, что люстра оторвётся, упадёт на людей. Тогда отключение электричества и его утечка гарантированы. В сырых помещениях с низкими потолками УЗО тоже гарантирует защиту людей от поражения током.

Все уличные светильники тоже требуют такого оборудования. Ведь эксплуатация связана с неблагоприятными погодными условиями, в том числе — при повышенных, либо пониженных температурах.

Изоляционный слой на устройствах освещения может становиться тоньше со временем, под воздействием неблагоприятных факторов. Из-за этого металлические покрытия находятся под напряжением.

Особенности конструкции

Для трёхфазной сети

К системе защитного отключения подсоединяют все приборы, изначально работающие от трёхфазной сети. Ведь в таких случаях утечка тока характеризуется слишком высоким уровнем. Даже с дополнительной изначальной защитой мер недостаточно, чтобы уберечь пользователей полностью. При возникновении пробоя надо гарантировать безопасное отключение всех приборов.

Это исключит опасный электрический потенциал на корпусе прибора. Но защитное заземление в доме или квартире тоже не помешает.

Модель

Как установить устройство?

При установке надо придерживаться главного требования — мощность устройств, подключаемых к электрической сети, не должна превышать нагрузку, максимально допустимую для данной модели. Поэтому следует заранее внимательно изучить инструкции от производителя.

Важно! Одно устройство с большей мощностью часто устанавливают внутри щитка. Дополнительными приборами оснащают ванную комнату и другие помещения, представляющие опасность с этой точки зрения. Тогда защита будет более качественной, надёжной.

Иногда приборы повышенной мощности требуют отдельного УЗО, расположенного в непосредственной близости.

Современные приборы

УЗО — приборы, которые необходимы для спасения человеческих жизней. Поэтому некоторые страны сделали приборы обязательными и для частных домовладений. Если в нашей стране прислушаются к подобным правилам, то несчастных случаев будет меньше.

Почему УЗО выбирают на ступень выше?

При выборе устройства защитного отключения (УЗО) рекомендуется значение его номинального тока выбирать таким же, как номинал включенного последовательного с ним в цепь автоматического выключателя, или на ступень выше.

Почему желательно выбирать УЗО на ступень выше?

Попробуем разобраться…

В качестве примера, рассмотрим самый типичный случай: имеется розеточная группа, выполненная кабелем сечением 3х2,5 мм², защищаемая автоматическим выключателем С16. Для защиты этой группы необходимо подобрать УЗО.

Номинальный ток УЗО — это ток, который может проходить  через него длительное время, не нарушая конструкции. Т.е. конструктивно механизм УЗО расчитан именно на этот ток. При его превышении возможно повреждение механизма.

Тепловой расцепитель автоматического выключателя начинает срабатывать в диапазоне токов 1,13-1,45 его номинального тока. Причем при значении тока в цепи 1,45 номинального тока, автомат должен отключиться в течении часа. Для автоматического выключателя 16А этот ток составит 23,2А.

Таким образом, если установить УЗО с номинальным током 16А, то при перегрузке линии  на 45% (если в розетки этой группы будут включены много потребителей) через УЗО будет проходить ток 23,2А длительностью до 60 минут. Для механизма УЗО это не есть хорошо, оно будет работать с перегрузкой, что может привести к уменьшению срока его службы, и повлиять на надежность.

Посмотрите видео, в котором более наглядно рассмотрено, почему номинал УЗО выбирают на ступень больше, чем номинал автоматического выключателя.

Если выбрать устройство защитного отключения с номинальным током на ступень выше, т.е. 25А, то даже при перегрузке в сети, для УЗО это нормальный режим. И до срабатывания тепловой защиты автомата УЗО не будет перегружено проходящим через него током.

Подробно, пошагово, вопрос выбора УЗО и автоматических выключателей разобран в этом руководстве.

Полезные статьи по теме:

Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное руководство.

Устройство и принцип действия УЗО.

Работа УЗО при обрыве нуля.

Как проверить тип УЗО?

Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?

Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?

УЗО: устройство, принцип работы, назначение

Устройство защитного отключения (УЗО) — это электрический низковольтный аппарат, который служит для автоматического отключения защищаемого участка электрической цепи в случае возникновения дифференциального тока величины, превышающей допустимое значение для данного аппарата. Также можно встретить такую аббревиатуру, как ВДТ — это выключатель дифференциального тока, то есть фактически то же самое. В этой статье мы рассмотрим с читателями сам электрик, какое устройство, назначение и принцип работы УЗО, применяемого в электрике.

Назначение

Сперва рассмотрим, какое назначение устройства защитного отключения (на фото ниже вы можете ознакомиться с его внешним видом). Ток утечки возникает в случае нарушения целостности изоляции кабеля одной из линии электропроводки либо в случае повреждения конструктивных элементов в бытовом электроприборе. Утечка может привести к возгоранию электропроводки или эксплуатируемого бытового электроприбора, а также к поражению электричеством в процессе эксплуатации поврежденного электроприбора или неисправной электропроводки.

УЗО в случае возникновения нежелательной утечки за доли секунды производит отключение поврежденного участка электропроводки или поврежденного электроприбора, чем защищает людей от поражения электричеством и предотвращает возникновение пожара.

Очень часто задают вопрос о том, чем отличается дифавтомат от УЗО. Отличие первого в том, что данный защитный аппарат, помимо защиты от утечки электричества (функции УЗО), дополнительно имеет защиту от перегрузки и короткого замыкания, то есть выполняет функции автоматического выключателя. Устройство защитного отключения не имеет защиты от сверхтоков, поэтому помимо него для реализации защиты в электрических сетях устанавливают автоматические выключатели.

Устройство и принцип действия

Рассмотрим конструкцию устройства защитного отключения, и как оно работает. Основные конструктивные элементы УЗО — дифференциальный трансформатор, осуществляющий измерение тока утечки, пусковой орган, осуществляющий воздействие на механизм отключения и непосредственно сам механизм расцепления силовых контактов.

Принцип работы УЗО в однофазной сети следующий. Дифференциальный трансформатор однофазного устройства защиты имеет три обмотки, одна из которых подключается к нулевому проводнику, вторая к фазному, а третья служит для фиксации разностного тока. Первая и вторая обмотки подключаются таким образом, что токи в них являются противоположными по направлению. Они в нормальном режиме работы электрической сети равны и наводят в магнитопроводе трансформатора магнитные потоки, которые направлены друг к другу встречно. Суммарный магнитный поток в данном случае равен нулю и соответственно в третьей обмотке отсутствует ток.

В случае возникновения повреждения электроприбора и появления на его корпусе фазного напряжения, при прикосновении к металлическому корпусу оборудования, человек попадет под действие утечки электричества, которое будет протекать через его тело на землю либо на другие токопроводящие элементы, имеющие другой потенциал. В данном случае токи в двух обмотках дифференциального трансформатора УЗО будут отличаться, и соответственно в магнитопроводе будут наводиться разные по величине магнитные потоки. В свою очередь результирующий магнитный поток будет отличен от нуля и наведет в третьей некоторое значение тока — так называемого дифференциального. Если он достигнет порога срабатывания, то устройство сработает. Основные причины срабатывания УЗО мы описали в отдельной статье.

Подробнее о том, как работает УЗО и из чего оно состоит, рассказывается на видео уроках:

Хотите узнать, как работает устройство защитного отключения в трехфазной сети? Принцип действия схожий с однофазным аппаратом. Тот же дифференциальный трансформатор, но он уже осуществляет сравнение не одной, а трех фаз и нулевого провода. То есть в трехфазном защитном аппарате (3P+N) пять обмоток — три обмотки фазных проводников, обмотка нулевого проводника и вторичная обмотка, посредством которой фиксируется наличие утечки.

Помимо вышеприведенных конструктивных элементов обязательным элементом устройства защитного отключения является проверочный механизм, который представляет собой резистор, подключенный через кнопку “TEST” к одной из обмоток дифференциального трансформатора. При нажатии на данную кнопку резистор подключается к обмотке, чем создается разностный ток и соответственно на выходе вторичной третьей обмотки он появляется и происходит, по сути, имитация наличия утечки. Срабатывание устройства защитного отключения свидетельствует о его исправном состоянии.

Ниже приведем условное обозначение УЗО на схеме:

Область применения

Устройство защитного отключения применяется для защиты от утечек тока в однофазных и трехфазных электропроводках различного назначения. В домашней электропроводке УЗО должно в обязательном порядке быть установлено для защиты наиболее опасных с точки зрения электробезопасности бытовых электроприборов. Тех электроприборов, при эксплуатации которых происходит соприкосновение с металлическими частями корпуса непосредственно либо через воду или другие предметы. В первую очередь это электрическая печь, стиральная машина, водонагреватель, посудомоечная машина и др.

Как и любое электротехническое устройство, УЗО может в любой момент выйти из строя, поэтому помимо защиты отходящих линий необходимо установить данный аппарат на вводе домашней электропроводки. В данном случае АВДТ будет не только резервировать защитные аппараты отдельных линий проводки, но и выполнять противопожарную функцию, осуществляя защиту всей домашней электропроводки от возгораний.

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, какая конструкция, назначение и принцип работы УЗО. Надеемся, предоставленная информация помогла вам разобраться с тем, как выглядит и работает данный модульный аппарат, а также для чего применяется.

Наверняка вы не знаете:

УЗО автомат. Работа и устройство. Подключение и особенности

Продолжаем обзор устройств защитного отключения или УЗО автомат. В этой части рассмотрим работу, устройство, параметры и особенности его подключения.

Устройство и работа

Устройство защитного отключения реагирует на малейшие утечки тока, происходящие за короткий промежуток времени. Это является их существенным отличием от автоматических выключателей, действующих только при коротких замыканиях и чрезмерных нагрузках, имеющих повышенную токовую характеристику работы. УЗО реагирует и срабатывает мгновенно при малейшей токовой утечке.

Любое УЗО автомат играет роль быстродействующего выключателя. Принцип действия УЗО заключается в реагировании датчика тока на изменение дифференциального тока, проходящего в проводниках, по которым подается электроэнергия к потребителю, который защищает это защитное устройство. Датчиком тока является дифференциальный трансформатор, намотанный на тороидальный сердечник.

Для выявления порога срабатывания защиты, имеющей некоторое значение тока, используется магнитоэлектрическое реле, обладающее высокой чувствительностью. Релейные конструкции считаются наиболее надежными. Сегодня становятся популярными электронные модели устройств защиты, в которых порог срабатывания определяет электронная схема.

Но простые релейные устройства являются наиболее надежными. Исполнительное устройство приводится в работу посредством реле. В итоге выполняется разрыв цепи питания.

Такой механизм включает в себя две основные части:

1. Группа контактов, рассчитанная на наибольший ток.
2. Пружинный привод, способный разорвать цепь питания в случае аварии.

Для проверки работоспособности защиты внутри имеется тестовая цепь, которая имитирует утечку тока. Это способствует срабатыванию защиты и позволяет время от времени контролировать ее работоспособность, не прибегая к помощи квалифицированных специалистов из измерительной лаборатории.

Устройство защитного отключения действует по определенной схеме. Рассмотрим работу системы снабжения электроэнергией при отсутствии утечки тока в нормальном режиме. Рабочий ток протекает по трансформатору и наводит магнитные потоки, которые имеют противоположное направление между собой, и одинаковых по размеру, поэтому защита не срабатывает.

При возникновении малейшей утечки баланс токов первичной обмотки нарушается, вследствие чего возникает ток во вторичной обмотке.

С помощью такого тока пороговый датчик срабатывает, а исполнительное устройство обесточивает контрольную цепь.

1 — Дифференциальный трансформатор
2 — Вторичная обмотка
3 — Блок отключения
4 — Электромагнит
5 — Нагрузка (потребитель)
I — Ток утечки

УЗО автомат изготавливают в пластиковом корпусе, обладающем повышенной устойчивостью к горению. На его задней стенке есть специальный паз и защелка для монтажа на DIN-рейку в распределительном щите. Кроме вышеперечисленных элементов, в корпусе имеется дугогасительная камера, которая способна нейтрализовать электрическую дугу. Для удобства подключения электропроводки применяются специальные крепежные зажимы.

Параметры работы УЗО автомат

Чтобы правильно настроить уставку на срабатывание защиты, необходимо знать об опасности, создаваемой переменным током для здоровья человека. Под действием электрического тока может возникнуть фибрилляция сердечной мышцы, в то время, как удары сердца совпадают с частотой напряжения 50 герц. Такой эффект способен вызвать ток величиной от 100 мА.

В связи с этим обстоятельством уставки срабатывания УЗО настраивают с запасом величиной от 10 до 30 мА. Наименьшие значения применяются в комнатах с высокой опасностью. Уставки с более высокими показателями от 300 миллиампер используются в помещениях для защиты от пожара вследствие неисправностей электрической проводки и кабелей питания.

Во время подбора и расчета параметров защиты необходимо учитывать номинальную величину тока, необходимую чувствительность и число полюсов, согласно фаз сети питания. Необходимо также убедиться в степени термоустойчивости устройства защиты, работоспособности отключения и включения, руководствуясь сетевыми расчетными параметрами.

Величина тока по номиналу для устройства защиты должно превышать величину номинального тока электрического автомата в виде автоматического выключателя. Это даст возможность предостеречь УЗО автомат от неисправностей при коротком замыкании в электрической цепи.

Правильное подключение 

Клеммы и контакты на корпусе устройства защиты обозначены соответствующими символами. Маркировка N служит для нулевого проводника, L служит для проводника фазы. Поэтому провода нужно подключать согласно маркировки.

Также, не следует забывать определенное положение выхода и входа. Замена их местами запрещается. Вход расположен вверху устройства защиты. К входу подключается кабель питания, приходящий от вводного автомата. В нижней части устройства защиты находится выход, к которому подключается кабель потребителя нагрузки. В случае ошибочного подключения и путаницы между входом и выходом, могут возникнуть ложные срабатывания УЗО, либо оно совсем не будет функционировать.

Установка УЗО автомат выполняется чаще всего в электрический щит совместно с автоматическими выключателями. В результате, устройства и приборы, подключенные совместно, обеспечат защиту от тока утечки, чрезмерной нагрузки и коротких замыканий. Непосредственно само устройство защитного отключения защищено вводным электрическим автоматом.

Существуют некоторые особенности подключения УЗО для частного дома или квартиры. В больших частных строениях схема подключения устройств защиты имеет свои отличия от квартирной схемы, и специфические особенности. В этом случае подключение приборов выполняется в следующем порядке: автомат ввода – счетчик электроэнергии – УЗО с селективным действием на 100-300 миллиампер – автоматы для отдельных видов нагрузки – УЗО на ток 10-30 миллиампер на отдельные группы нагрузки.

Для квартир с применением однофазной бытовой сети, порядок подключения УЗО имеет свою последовательность: автомат ввода – счетчик расхода электрической энергии – непосредственно устройство защиты с током утечки 30 миллиампер – общая электрическая питающая сеть. Для мощных потребителей нагрузки целесообразно применять отдельные линии кабелей с подключением собственных устройств защиты.

Какое необходимо количество

Разобраться самостоятельно, какое необходимо число устройств защитного отключения, довольно трудно. Если вы решили применить такое устройство в собственном жилом помещении, то лучше всего для такого дела вызвать квалифицированного специалиста.

Грубо можно посчитать следующим образом. Если в вашем владении небольшая однокомнатная квартира, то вполне должно хватить одного устройства защиты. А если ваша квартира большая, состоящая из трех или четырех комнат, то целесообразно будет подключить пять устройств защитного отключения.

Еще следует добавить по одному устройству на:

Плюс ко всему, необходимо добавить еще одно устройство защиты на общий вход в распределительном щите. Это входное устройство подключается с условием, что оно будет срабатывать на ток утечки величиной 300 миллиампер.

Перед подключением УЗО, необходимо все взвесить и проанализировать целесообразность его установки. Если в квартире или доме электропроводка старая, то УЗО автомат будет без всякой причины постоянно срабатывать и обесточивать сеть, так как качество старой изоляции низкое. Это будет особенно проявляться при большой нагруженности сети.

В таких случаях целесообразно применять специальные розетки, в которых уже встроены миниатюрные УЗО. Их устанавливают чаще всего в местах с предполагаемой утечкой тока.

Во время ремонтных работ в квартире, при замене электрической проводки с простой схемой целесообразно подключить только дифференциальный автомат. Если в вашем доме сложная разветвленная сеть, то рекомендуется использовать несколько отдельных УЗО с автоматами на отдельные группы потребителей. Если отдельная сеть малой мощности потребления, то можно обойтись без дифавтомата, установив только одно УЗО.

В современных квартирах все больше становится бытовых электрических устройств. Вследствие этого возрастает вероятность тока утечки, который часто становится причиной несчастных случаев поражения человека током. Непосредственно ток утечки имеет незначительную величину, и вряд ли сможет привести к смерти человека, однако он доставляет немало неприятностей для его здоровья. Поэтому нельзя пренебрегать установкой УЗО в своей квартире или доме.

Похожие темы:

порядок установки, нормы и правила по ПУЭ

Содержание статьи:

При монтаже нового или модернизации старого щитка с новым автоматом необходимо устанавливать устройство защитного отключения сети. Прибор защищает линию от перегрузок, коротких замыканий и предотвращает выход бытовой техники из строя. Некоторые мастера не могут решить, ставить УЗО до автомата или после. Подобрать способ подсоединения помогут популярные схемы.

Принцип работы УЗО, отличия от дифавтомата

Требования ПУЭ указывают на необходимость монтажа защитного оборудования. Оно обеспечивает защиту от поражения током, пробоев изоляционного покрытия кабеля. УЗО можно подключать на 2 провода в сети с напряжением 220 В и на 4 провода в сети на 380 В.

Недостаток устройства – невозможность определения перегрузки или короткого замыкания. Автоматический переключатель дополнительно защитит его. Разница между приборами состоит в реакции УЗО на токовый дисбаланс фазы и нуля номиналом 10-30 мА. Сверхтоки прибор не распознает и под их воздействием может даже загореться.

Дифавтомат нормально работает при силе тока до 16 А, выключает линию при утечках. В отличие от УЗО, у него есть времятоковая характеристика, от которой зависит быстрота выключения.

Выключатель с электромагнитным расцепителем срабатывает при превышении значения тока в 5-10 раз.

Особенности комплексной работы защитных приборов

Защитные приборы необходимо монтировать строго по схеме

Для понимания, как нужно ставить УЗО – после или до автомата, нужно разобраться в функционале установки. Наглядным примером будет система из учетного прибора, устройства защитного отключения, дифавтомата, подкинутого на одну линию.

Напряжение от трансформатора будет проходить через УЗО и счетчик, подаваясь к розеткам. Если защиты нет, прибор отключения сгорает. Отсутствие расцепителя перед счетчиком также приведет к возгоранию линии. Оптимальный вариант – защитный аппарат с двух сторон.

По требованиям ПУЭ двухполюсные модификации автоматов ставятся до учетного прибора. Перед ним его ставить не нужно – лучше защитить линию от УЗО до потребителей.

Установка УЗО перед автоматом или после

Прибор, отвечающий за отключение линии, не реагирует на сверхтоки, поэтому не срабатывает при коротких замыканиях и перегрузках. Совместное подключение с дифавтоматом предупредит данные ситуации.

Поскольку ток замыкания превышает номинальный ток, повреждаются внутренние узлы аппарата, выгорают контакты. Модели без встроенных защитных элементов нужно ставить вместе с автоматами, которые устранят воздействие перегрузок и замыканий. При этом ток защитного автомата не должен превышать токовый номинал УЗО. К примеру, последний реагирует на 40 А. Оптимальный выключатель для него – на 36 А.

Схемы подсоединения УЗО с выключателем

Подключать защитное оборудование нужно на два кабеля. По первому пойдет ток нагрузки, по второму – будет направлен на внешний контур от потребителей. Чтобы не задумываться, УЗО ставиться до автомата или после, следует воспользоваться популярными схемами.

На несколько групп дифавтоматов – одно УЗО

Пункт 7.1.79 ПУЭ допускает организовывать защиту нескольких линий при помощи УЗО. Аппарат нужно поставить сверху, потом – выключатели на группы потребителей. При коротких замыканиях ток проходит через УЗО к автомату группы, потом на кабель питания и к потребителю. Если номинал приборов подобран правильно, не один из них не повредиться.

К преимуществам реализации схемы относятся экономия финансов и места в распределительном щитке. Минус подключения – отключения всех групп после срабатывания УЗО.

Монтаж УЗО до автомата

УЗО перед автоматом

Схема предусматривает монтаж в такой последовательности:

1. Устройство защитного выключения.
2. Дифавтомат.
3. Провод питания.
4. Потребитель.

При наличии повреждений ток короткого замыкания проходит через УЗО до остановки автоматического выключателя.

УЗО после автомата

УЗО после автомата

Сборка системы осуществляется по принципу;

• выключатель – двухполюсный или фидерный;
• счетчик;
• УЗО;
• автоматы в зависимости от числа линий.

Данный вариант – правильный, поскольку легко понять, как выключить автомат и подать ввод на его клеммы. Несмотря на то что УЗО чаще ломаются, их проще заменить.

В момент короткого замыкания ток пройдет от выключателя к УЗО, потом на провод питания, потом на потребителя. Выключатель останавливается, и защитный прибор остается целым.

Для предотвращения перегрузки между счетчиком и УЗО можно поставить второй дифавтомат.

Подключение УЗО на группу автоматов

Подключение УЗО на группу автоматов

Подобная схема собирается в трехфазном распредщите, где находятся:

• 3 трехфазный дифавтомата;
• трехфазное УЗО;
• 2 однофазных УЗО;
• 4 однофазных автомата-однополюсника.

От первого автомата ввода напряжение будет уходить на второй трехфазник по верхним клеммам. От этого же прибора одна фаза пойдет к однофазному УЗО, вторая – на следующий.

Однофазные приборы защиты имеют два полюса, дифавтоматы – один. Чтобы система работала без сбоев, требуется не соединять после него рабочий ноль. По этой причине после каждого защитного аппарата нужно установить нулевую шину.

При наличии двухполюсных автоматов отдельную нулевую шину не ставят. При объединении двух нулевых возможно ложное срабатывание.

Первое однополюсное УЗО подводится к дифференциальным автоматам № 1 и № 3, второе – к № 2 и № 4. На нижние клеммы подкидывается нагрузка.

Шина заземления общая, но ее нужно устанавливать отдельно. На вводное устройство заводятся три фазы с рабочим нулем. Он подсоединяется к общему нулю, а потом отводится на все УЗО. После прибора № 1 идет на трехфазную нагрузку, после остальных однофазников – на каждую шину.

Провод на PEN и PE не разделяется – на щит идут земля, ноль и 3 фазы.

Где нужно ставить УЗО

Чтобы определить, где устанавливать аппарат защитного выключения, нужно вспомнить скорость движения тока по проводам. Она равняется скорости света – 300 тыс. км./сек. В стандартном автомате С 16 время включения при прохождении токов 5×In (80 А) составит 0, 02 сек. Расстояние, которое он преодолеет – 6000 км.

При коротком замыкании ток полностью пройдет через сцепку дифавтомат – УЗО – кабель – розетка. При этом отключатель не срабатывает мгновенно, в результате чего оплавляется изоляция и подгорают розеточные контакты.

УЗО не выходит из строя, поскольку короткое замыкание – инерционная реакция. Времени в 0,02 сек просто не хватит для оплавления изоляционного покрытия и повреждения деталей. Даже с учетом отключающей способности защитные устройства будут исправно работать вне зависимости от места монтажа:

Защитные устройства будут исправно работать вне зависимости от места монтажа

• Автомат – УЗО. Фаза подается при помощи перемычки, а ноль – непосредственно на защитный аппарат. Провод на розетки подсоединяется к прибору и РЕ-шине.
• УЗО – автомат. Провод подключается на розетки через разные пути. Фазный идет на автомат, ноль – на прибор защиты или нулевую шину.

Таким образом, нет никакой разницы, где производилась установка УЗО – до дифавтомата или после него.

Номинал автомата

Таблица номиналов автоматических выключателей

На корпусе любого прибора указывается номинальное значение – величина максимально длительного тока, который без вреда проходит через аппарат. Данный параметр является безопасным для коммутации тока.

Для обеспечения защиты самого УЗО требуется поставить дифавтомат с номиналом, аналогичным или на 1 больше номинала прибора. При наличии автомата с номиналом 16 А УЗО должно быть около 25 А. Такого запаса по току будет достаточно для предотвращения протекания энергии при повышении нагрузки.

Автомат срабатывает, когда появляется ток на 13 % больше номинала: модификация на 16 А сработает при токе 18 А. Если номинал УЗО равный, контакты могут нагреваться. Для выбора номинала системы с несколькими дифавтоматами, нужно суммировать их и выбирать УЗО с большим показателем.

Нюансы установки защитного прибора

Подключение УЗО и дифавтомата в однофазной системе TN-C

Подключение УЗО в квартире или доме требует соблюдения нескольких правил:

• На несколько групп потребителей нужно ставить один УЗО и индивидуальные автоматы.
• Если УЗО несколько, для каждого из них понадобится нулевая шина на выходе.
• Систему TN-C занулять не требуется.
• Для «мокрых групп» обязательна установка защитного прибора с номиналом отключения 10 мА.
• Устройства на 30 мА подходят для розеток бытовой техники, работающей при помощи воды.
• Нулевая клемма расположена справа прибора и маркируется буквой N. Ее нельзя путать с фазой (индекс L).
• Ввод можно делать на нижние или верхние клеммы.
• Классическая схема реализуется посредством верхнего ввода и нижнего вывода.
• Для каждого УЗО нужна персональная нулевая колодка, к которой подводятся все рабочие нейтрали.
• Для линии с токами пульсации нужные устройства типа А.

Проверить исправность системы можно по нажатию клавиши «Тест».

Аппарат защитного выключения нужен для защиты от перегрузок, коротких замыканий. По причине отсутствии реакции на сверхтоки он устанавливается в комплексе с дифавтоматом. Схемы подключения допускают монтаж устройств в любом порядке. Единственное условие – выбор соответствующего номинала.