Схема подключения дома с узо

Схемы подключения УЗО и дифференциальных автоматов

Среди защитных устройств в домашней электропроводке все большей популярностью пользуются устройства защитного отключения (УЗО) и дифференциальные автоматы (дифавтоматы). Производители выпускают их с различными типами конструкций для использования в однофазных и трехфазных схемах электроснабжения. Все эти устройства имеют общий алгоритм работы.

Принципы работы

По большому счету отличие УЗО от дифференциального автомата состоит в отсутствии в схеме автоматического выключателя, реагирующего на превышение токов нагрузки. Поэтому схема подключения однофазного или трехфазного УЗО от схемы подключения дифференциального автомата отличается только отсутствием данной функции. Для защиты от коротких замыканий и недопустимых нагрузок в ней требуется устанавливать дополнительную токовую защиту.

Общим же элементом этих защит является схема, основанная на сравнении векторов токов, входящих в устройство и выходящих из него, которая при отклонениях от установленных предельных величин отключает электрооборудование.

Элементная база, на которой работает эта схема, может быть разной, к примеру, на основе электромагнитных реле или полупроводниковых элементов. Чтобы понять, как правильно подключить УЗО и дифференциальный автомат к электрической сети рассмотрим первый вариант конструкции для упрощенной однофазной сети. Внутренние элементы статических приборов работают по такому же алгоритму. Поэтому их подключение совершенно аналогичное.

Режим нормального электроснабжения

При включении УЗО под нагрузку через его тоководы, вмонтированные внутрь тороидального магнитопровода, протекает ток нагрузки. Если качество изоляции в схеме хорошее, то через нее никаких токов утечки не будет. Ток I1, входящий по фазному тоководу L1 будет соответствовать по величине значению выходящего из магнитопровода тока I2 и одновременно направлен в противоположную сторону.

При этом магнитные потоки ФL и ФN, образованные от токов фаз и нуля, тоже будут равны по величине и противоположны по направлению. Во время прохождения по магнитопроводу магнитные потоки складываются в нем, взаимно уничтожая друг друга. Суммарный магнитный поток магнитопровода Фс равен нулю.

Описанный вариант рассматривает работу идеального устройства, которые существуют только в теории. На практике же всегда проявляется какой-то небаланс соотношений Ф1 и Ф2, но он очень маленький и не оказывает влияния на работу схемы.

Режим возникновения тока утечки

В случае нарушения изоляции часть потенциала фазы станет стекать на землю, образуя ток утечки Iут. На эту же величину снизится значение тока в нулевом проводнике I2. Он сформирует меньший магнитный поток ФN. При сложении магнитных потоков внутри магнитопровода возникнет превышение потока Ф1 над Ф2. Суммарный поток Фс сразу же увеличится и наведет в намотанной вокруг него катушки ЭДС.

Под ее действием в замкнутом контуре катушки возникнет ток ΔI, пропорциональный току утечки. В случае превышения им значения, выставленной пользователем уставки, произойдет срабатывание электромагнита, выводящего из зацепления защелку встроенного в устройство расцепителя, который сработает и снимет напряжение со всей защищаемой зоны.

Режим отключения электроснабжения

Как видим, вся работа защит на отключение происходит в автоматическом режиме. Но для того чтобы повторно включить УЗО в работу необходимо выполнить действия:

1. проанализировать состояние электросхемы для выяснения причины отключения;

2. устранить выявленную неисправность;

3. только после этого использовать рычаг ручного включения на корпусе УЗО или дифавтомата.

Возникновение повторного срабатывания УЗО необходимо рассматривать как следствие плохой изоляции электрооборудования и незамедлительно принять меры к ее восстановлению. Загрубление уставок защиты, как и ее блокирование, недопустимо.

При первичном монтаже УЗО или дифавтомата в схему электропроводки достаточно правильно подключить входные и выходные провода фазы и нуля на свои клеммы. Они на всех корпусах четко промаркированы.

Схема подключения однофазного УЗО к двухпроводной сети

Для обозначения входных клемм фазы и нуля делаются надписи «1» и «N», а выходных — «2» и «N». Для устройств, использующих электронную базу, важно правильно подключать нейтраль потому, что нельзя ошибаться с ее полярностью. В противном случае высока вероятность повреждения составляющих деталей электронной схемы.

В конструкции прибора используется возможность периодического его тестирования во время работы для определения исправности. С этой целью установлена кнопка «Т», при включении которой через токоограничиваюший резистор и замкнутый контакт создается цепочка для протекания части тока, влияющей на возникновение дисбаланса магнитных потоков, обеспечивающего отключение защиты. Если на УЗО под напряжением нажата кнопка тестирования Т, а отключения не произошло, то это однозначно указывает на то, что устройство неисправно.

При ручном включении УЗО в этой схеме замыкаются сразу 3 контакта:

1. токовода фазы;

2. токовода нуля;

3. цепи тестирования электронной схемы.

Во время возникновения токов утечек при срабатывании защиты эти же три контакта автоматически разрывают свои цепочки.

Схема подключения трехфазного УЗО к четырехпроводной сети с общей нейтралью

За основу монтажа трехфазных УЗО и дифавтоматов взята предыдущая схема. В ней тоже надо соблюдать полярность каждой фазы и нуля. Для этого к нечетным клеммам подключают входные цепи, а к четным — выходные.

Такое УЗО работает при возникновении небаланса магнитных потоков, создаваемых токами от всех четырех токопроводов.

Схема подключения трехфазного УЗО к трем однофазным сетям с общей нейтралью

Эта разработка позволяет одним устройством сразу защищать три однофазных электрических схемы.

Для этого достаточно выбрать место установки, позволяющее использовать шинку для подключения к выходу защиты нейтрали для ее разделения по сетям №1, 2, 3.

Схема подключения трехфазного УЗО к трехпроводной сети без нейтрали

При частном случае защит электродвигателей, работающих от трех фаз без нейтрали, нулевые клеммы на УЗО не задействуются.

Однако при таком подключении лучше использовать электромагнитные конструкции с механическими расцепителями. У статических моделей для работы необходима подача напряжения на блок питания. Он может быть подключен между фазным и нулевым проводами.

К тому же отсутствие нулевого потенциала исключает функцию периодического тестирования исправности прибора под напряжением, что не совсем удобно. Поэтому такое подключение требует проведения доработок внутренней конструкции.

Схема подключения трехфазного УЗО к однофазной сети

Это не очень рациональный способ, но к нему прибегают при последовательном монтаже вначале однофазной сети с последующим добавлением к схеме еще двух электрических цепей для общей защиты, которые будут создаваться через определенное время.

В этом случае важно, чтобы фаза была подключена строго на тот токовод, через который проводится тестирование УЗО в рабочем состоянии. Для этого достаточно при включенных силовых контактах с нажатой кнопкой тестирования «прозвонить» сопротивление между входом каждой фазы и нуля.

Делать это необходимо на демонтированном УЗО без напряжения. На двух клеммах сопротивление будет соответствовать бесконечности благодаря разорванным контактам, а на одной покажет величину сопротивления токоограничивающего резистора. К этой клемме и следует подключаться.

Отличия схем подключения УЗО от дифференциальных автоматов

В самом начале статьи отмечалось, что УЗО не имеет встроенной защиты от перегрузки и токов коротких замыканий, которые могут возникнуть в любой момент и сжечь устройство. Его надо защищать. Поэтому перед каждым УЗО необходимо монтировать автоматический выключатель с уставкой, обеспечивающей работоспособность и сохранность УЗО.

Кроме того, что автоматический выключатель спасает УЗО от токов перегрузки, он еще защищает от трех видов КЗ, которые могут возникнуть в схеме при нарушениях изоляции между:

1. выходным фазным проводом устройства 3 с входным нулевым проводом 2;

2. выходным нулевым проводом 4 с входным фазным проводом 1;

3. между выходными проводами 3 и 4.

Если в первых двух случаях ток короткого замыкания проходит только по одному токопроводу, расположенному внутри корпуса УЗО, то при третьем нагружаются обе магистрали. Этот вид замыкания самый опасный.

Дифференциальные автоматы в такой защите не нуждаются, она у них встроена. Поэтому стоимость этих приборов выше. Схема подключения дифференциального автомата не требует дополнительной установки автоматического выключателя.

Надежная и длительная работа УЗО и дифференциального автомата обеспечивается правильным подключением, учитывающим конкретные условия эксплуатируемой схемы, точным выставлением уставок на срабатывание, обеспечивающих защитные функции.

Пример щита учета с УЗО для частного дома | Система заземления TT

Установка в щите учета дома селективного устройства защитного отключения (УЗО), позволяет значительно повысить пожарную безопасность. Это особенно актуально, если у вас используется система заземления – ТТ

В этой статье мы рассмотрим пошаговую сборку схемы щита учета частного дома, в котором установлено УЗО. Данная сборка, соответствует Техническим Условиям, которые чаще всего выдают энергосбытовые компании:

– Выделенная мощность 15 кВт

-Вводной кабель – СИП – Самонесущий изолированный провод (4 шт: 3 фазы и PEN)

– Дополнительный контур заземления на участке, от которого до щитка проложен проводник 1х16мм.кв.

Схема рассчитана на тип заземления ТТ, при котором приходящий от трансформатора PEN становится рабочим НУЛЁМ, а защитный ноль (заземление) берется от дополнительного контура, смонтированного на участке. Межу собой они нигде не соединяются.

Вариант с системой TN-C-S, где ноль и заземление сводятся в одну точку в щите, лишь после которой разделяются, мы уже рассматривали ТУТ.

Все распространенные сборки щитков учета, в том числе с УЗИП и с розеткой, для разных способов заземления, доступны ЗДЕСЬ.

Монтаж корпуса

При установке вне дома, рекомендуется применять стальные электрощиты (№1 на изображении), которые можно запирать на замок. Степень защищённости от попадания пыли или влаги у них должны быть не ниже IP54.

Обычно щиток монтируется на границе участка, например, на опоре линии электропередач, стене строения или ограждении. В зависимости от удобства доступа к нему проверяющих.
Заводить провода и кабели внутрь для коммутации, лучше всего снизу, с использованием гермовводов. Так вы обеспечите максимальную герметичность и значительно обезопасите электроустановку в целом.

Всё современное щитовое оборудование монтируется на DIN-рейки. Убедитесь, что в купленном вами щитке они установлены или идут в комплекте. В ином случае, дин рейку придёться докупать дополнительно.

Установка бокса для вводного автоматического выключателя

В целях предотвращения несанкционированного подключения, в обход электросчетчика, все коммутационные и защитные устройства, стоящие до него, должны, закрываться в боксы (№2 на изображении) и опечатываться.

Вот и мы, при монтаже, сперва ставим специальный корпус для АВ (автоматического выключателя). Он отличается тем, что имеет «ушки», для удобства пломбировки. В трехфазной сети 380В, бокс устанавливается минимум на три модуля, чтобы туда поместился Автоматический выключатель.

Установка автомата

Вводной автомат (№3 на изображении) устанавливается в отдельный корпус, который, закрывается кожухом. Позже, представители энергосбытовой компании его опечатают, установят пломбу и будут её проверять при каждом снятии показаний или контрольных обходах.

Для трёхфазных сетей 380В, при выделенной мощности 15кВт, номинал автоматического выключателя должен быть 25А.

Установка учетных и защитных устройств в щиток

Теперь пришла очередь установить на дин-рейку все остальные элементы. Полный перечень оборудования необходимого для щита частного дома следующий:

1) Стальной электрический щит (степень защиты ip54 или выше)

2) Бокс/кожух для АВ на 3 модуля

3) Автоматический выключатель трехполюсный 25А

4) Трехфазный счетчик электрической энергии 380В

5) распределительный блок на DIN-рейку

6) Селективное УЗО от 40А, ток утечки 100мА или 300мА

Электросчетчик, должен быть трехфазный, для сетей 380В. Обычно выбирается электронный, двухтарифный. При выборе производителя, основной ориентир срок гарантии, у кого она больше, тот и нужно брать. Обычно берется простой, без лишних интерфейсов, например, Меркурий или Энергомера.

Распределительный блок должен иметь достаточное количество клемм под нужные сечения проводников. Для варианта с ВДТ – выключателем дифференциального тока, с заземлением ТТ, потребуется:

1 клемма – 16мм.кв – для контура повторного заземления ПВ1 или ПуВ(ПуГВ)

2 клеммы по 6мм.кв – для внутренних проводников, используемых при коммутации

Противопожарное УЗО выбирается селективное – имеющее задержку при срабатывании. Ток утечки может быть, как 100мА, так и 300мА.

Выбор порога срабатывания Устройства Защитного Отключения зависит от многих факторов. Практически любой электроприбор имеет определенную утечку и это нормально. Если таких устройств много, суммарные потери могут быть большими.

Исходя из этого и выбирается эта величина. Если жилье небольшое, достаточно ставить 100мА. Если же это коттедж, с большим количеством техники и оборудования, то однозначно 300мА.

Для внутренних соединений в щитке, удобнее всего использовать гибкие провода ПуГВ (еще могут называться ПВ-3) 1х6мм.кв. и наконечники НШВИ.

Сборка электрического щита учета с УЗО

подключение вводного кабеля СИП 4х16

В первую очередь подключаем все провода большого сечения. В нашем случае это Самонесущие Изолированные Провода (СИП). Всего четыре штуки. Все они алюминиевые, снаружи черная изоляция. Их маркировка выполнена в виде цветной непрерывной полосы.

Желтый, зеленый и красный проводники подключаем на верхние клеммы вводного АВ – это три фазы. PEN – с голубой полосой, в нулевую клемму счетчика электрической энергии.

Обычно это две крайние справа. Можно подключить к любой из них, они внутри соединены.

Зеземления

Далее подключаем к распределительному блоку проводники заземления. В первую очередь, как самый большой, от смонтированного на участке контура. Тудаже заземление токопроводящего корпуса щитка, которое монтируется под специальный болт.

Именно такая схема подключения N и PE отличает систему ТТ от других.

В системе TN-C-S, схему щита учета с УЗО, которой мы уже рассматривали ЗДЕСЬ, всё сделано иначе. Там наоборот, и PEN проводник и контур заземления дома объединены в распределительном блоке. И только после него делятся.

Здесь же вводной СИП с голубой полосой – PEN, по сути является рабочим нулём «N» всей электроустановки. Защитный ноль, он же заземление «PE», берется от смонтированного у во дворе контура.

Провода от вводного автомата до счетчика

Следующим шагом провода от нижних клемм вводного автомата – 3 фазы, прокладываем и подсоединяем к соответствующим контактам счётчика электрической энергии.

Как подключить трехфазный счетчик электроэнергии, в каком порядке соединять провода мы подробно рассматривали ЗДЕСЬ, на примере устройства Энергомера се 306.

Подключение проводов от счетчика к УЗО

После этого, все четыре проводника от электросчетчика (три фазы и рабочий ноль) подсоединяются к верхним клеммам ВДТ (выключатель дифференциального тока, он же УЗО). Место для нулевой жилы, обычно обозначено на корпусе как «N».

Подключение кабеля идущего от щита учета в РЩ дома

Осталось подключить кабель, по которому электрический ток будет поступать в дом. Внутри которого, обычно, установлен дополнительный распределительный щит (РЩ), без электрического счетчика электроэнергии. Все потребители разделены на группы, стоит автоматика и т.д.

Сечение жил и марка кабеля выбирается в зависимости от расстояния до РЩ и способа прокладки. Чаще всего применяется ВВГнг-LS 5х10мм.кв. Если прокладка ведется в земле – кабель используется бронированный, в таком случае броня также заземляется, подсоединением к распределительному блоку.

Три фазных и нулевые жилы кабеля, идущего в ваш дом, подключаются к нижним клеммам УЗО. Ноль, как вы помните на нём промаркирован. Жила защитного нуля – заземления, подключается напрямую к распределительному блоку.

В общем щит выглядит примерно так:

На этом монтаж завершен. Щит учета частного дома 380В на 15кВт, с заземлением TT готов к работе.

Как правильно подключить УЗО.

26 Авг 2014г | Раздел: Электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. На сегодняшний день включение УЗО (устройство защитного отключения) в домашнюю электрическую сеть стало нормой. Но еще не все понимают для чего нужно это устройство и как правильно его подключить.

Основной задачей УЗО является повышение уровня защиты от возгораний, вызванных токами утечки или замыканиями на землю, когда величина тока не достаточна для срабатывания автоматического выключателя.

Вторая задача УЗО — это защитить человека от поражения электрическим током, под который он может попасть при случайном касании оголенных проводов, находящихся под напряжением, или при касании корпуса электрооборудования с поврежденной изоляцией.

По своим конструктивным параметрам и внешнему виду УЗО практически ни чем не отличаются от автоматических выключателей. Они так же, как и выключатели, выпускаются для работы в схемах однофазной и трехфазной сети, а в случае возникновения аварийной ситуации автоматически отключают напряжение питания с поврежденного участка электрической цепи.

Но если автоматический выключатель срабатывает от тока короткого замыкания или тока перегрузки, превышающего рабочий ток самого выключателя, то УЗО срабатывает только от тока утечки, на который оно рассчитано.

Поэтому УЗО рекомендуется устанавливать совместно с автоматическим выключателем, который ставится перед УЗО, чтобы защитить устройство от действия больших сверхтоков на нагрузке в момент аварийной ситуации.

Промышленностью выпускаются устройства защитного отключения, рассчитанные на ток утечки 10mA, 30mA, 100mA, 300mA.

Различить УЗО и автоматический выключатель очень просто.

На корпусе автоматического выключателя указывается номинальное рабочее напряжение, рабочий ток и структурная схема устройства.

В данном примере рабочий ток выключателя составляет 25 Ампер и номинальное рабочее напряжение 400 Вольт. На клеммы «1» и «3» подается входящее напряжение, а с клемм «2» и «4» напряжение снимается.

На корпусе УЗО указывается номинальное рабочее напряжение, рабочий ток, номинальный отключающий дифференциальный ток (ток утечки), структурная схема устройства и установлена кнопка «ТЕСТ».

В отличии от автоматических выключателей в устройствах защитного отключения дополнительно предусмотрена специальная цепь, создающая ток утечки. Эта цепь предназначена для проверки исправности устройства.

При нажатии на кнопку «ТЕСТ» цепь замыкается и искусственно создается утечка тока. И если устройство исправно, то сработает исполнительный механизм и отключит нагрузку.

В данном примере УЗО рассчитано на рабочее напряжение 230 Вольт, рабочий ток 32 Ампера и ток утечки 30 mA. На верхнюю пару клемм «1» и «N» подается входящее напряжение, а с нижней пары «2» и «N» напряжение снимается.
На клемму «N» подается ноль.

Есть еще одно главное отличие в работе этих устройств, которое надо знать.

Если для работы автоматического выключателя достаточно двухпроводной электрической цепи: «фаза – ноль», то для корректной работы УЗО обязательно наличие третьего проводника – заземления. То есть в здании должна быть проложена трехпроводная электросеть: «фаза – ноль – заземление».

Заземление выполняет роль защитного проводника, по которому «стекает» напряжение в случае аварийной ситуации. Например, при замыкании фазы на корпус электрооборудования, фаза, используя наименьшее сопротивление, пойдет по защитному проводнику РЕ и создаст ток утечки. И если этот ток превысит уставку, а в нашем случае это 30mA, то механизм устройства сработает и отключит питание этого электрооборудования.

И еще один важный отличительный нюанс в работе этих устройств.

Через УЗО так же, как и через автомат, проходят «фаза» и «ноль». Но для правильной работы устройство должно иметь свои «фазу» и «ноль», относительно которых оно осуществляет контроль за токами утечки. Эти «фазу» и «ноль» получают с выхода УЗО.

Фазу, если потребителей несколько, размножают через автоматические выключатели.

Для нуля используют отдельную шину (колодку), относящуюся только к этому УЗО.
И если в сети будет использоваться два УЗО, то нулевых шин будет три: одна общая N, от которой на вход обоих устройств поступает основной нулевой проводник, и две дополнительные N1 и N2, которые образуются с выходов этих УЗО.

На рисунке ниже показана схема с одним УЗО.

Фаза L и ноль N заходят на вход устройства QF1. С выхода QF1 фаза распределяется по автоматическим выключателям SF1, SF2 и SF3, каждый из которых подает фазный проводник (фазу) для своего потребителя.

Ноль N поступает на вход УЗО, а с выхода устройства уходит уже как N1 и подключается на нулевую шину N1, от которой потребители берут нулевой рабочий проводник (ноль). С шины заземления нулевой защитный проводник РЕ подводится к каждой группе потребителей.

В качестве образца предлагаю Вам один из вариантов схемы домашнего щитка, реализованную на трех УЗО, а также приблизительное распределение напряжения по потребителям.

Подобная схема уже разобрана по косточкам в статье о подключении заземления, поэтому повторятся мы не будем.

Также запомните: что при установке нескольких УЗО, расположенных последовательно, ближнее к источнику питания должно иметь уставку и время срабатывания не менее чем в 3 раза большие, чем у УЗО, расположенного ближе к потребителю.

Ну и в завершении еще один момент.
В двухпроводной электросети УЗО также сможет работать, но только если создать ему третий проводник и путь для прохождения тока на заземленные элементы здания. О всех нюансах работы в двухпроводной сети можете прочитать в этой статье о подключении заземления.

И в дополнение к статье небольшой видеоролик о подключении УЗО.

Теперь я думаю у Вас не должно возникнуть вопросов о подключении одного или нескольких УЗО в домашнюю электрическую сеть.

1. «Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ) – седьмое издание».

2. ГОСТ 30339-95/ГОСТ Р 50669-94.
«Межгосударственный стандарт. Электроснабжение и электробезопасность мобильных (инвентарных) зданий из металла или с металлическим каркасом для уличной торговли и бытового обслуживания населения. Технические требования».

3. ГОСТ Р 51628-2000.
«Государственный стандарт Российской Федерации. Щитки распределительные для жилых зданий. Общие технические условия».