УЗО, схема подключения и установки – принцип работы, схемы для 1- и 3-фазной сети, правила монтажа

Даже при правильном расчете нагрузи и полной исправности электрооборудование несет определенную опасность – поражения током и замыкания с последующим возгоранием. Единственное, что может предотвратить развитие чрезвычайной ситуации, это специальное защитное устройство в точке входа домашней электроцепи. Разберем основные аспекты данного прибора – каково устройство, назначение и принцип работы УЗО, схема подключения и установки, варианты схем для 1- и 3-фазной цепи, а также какие правила нужно соблюдать при монтаже.

УЗО – устройство, назначение, принцип работы

Устройство защитного отключения, или сокращенно УЗО, предназначено для предотвращения опасных ситуаций, связанных с эксплуатацией электрического тока, в следующих случаях:

1. При контакте тела человека с частью оборудования под напряжением. Устройство автоматически обрывает питание, исключая поражение электричеством.
2. При нарушении изоляционной оболочки, переброске тока на металлические элементы или в грунт. В результате возникает нагрев, короткое замыкание и возгорание. УЗО отключает подачу электричества, минимизируя последствия.

Защитный механизм устроен и работает по следующему принципу:

• Внутри корпуса расположены главные действующие элементы – это реле и трансформатор дифференциального типа.
• Схема подключения УЗО в однофазной сети частного дома, независимо от того, оборудован ли он системой заземления, такова – на 1-ую обмотку подсоединена фаза, а на 2-ую нейтраль.
• В обычных условиях величина тока, протекающего по обеим обмоткам, одинакова.

• Как только происходит событие (в результате которого возникает частичная утечка электричества – через тело человека или заземляющий предмет), значения тока в проводниках становятся различными.
• В результате возникает разность потенциала, достаточная для пуска реле.
• Оно приводит в действие механизм, разрывающий электроцепь.

В зависимости от фазности электросети устройства защитного выключения подразделяются на 2 типа:

1. 2-х-полюсные для работы на линии 220 В.
2. 4-х-полюсные для установки в цепи 380 вольт.

Главная рабочая характеристика прибора – чувствительность. Выражается параметр в отрезке времени, проходящем от сигнала возникновения тока утечки до обрыва фазы. Так, для защиты жизни человека оно должно быть не более 0,025 сек.

На заметку! Есть 3 вида схожих по назначению прибора – это УЗО, автомат и дифавтомат. Первый предназначается, прежде всего, для защиты человека, второй – от перегрузки и перегрева проводки, третий просо сочетает в себе функции обоих устройств. Поэтому если предполагается на вводе в доме подключить сразу несколько пар УЗО и автоматов, для экономии их можно заменить установкой соответствующего количества дифавтоматов.

Схемы подключения в 1-фазной сети

В домашней сети на 220 вольт есть несколько проверенных схем подключения устройств защиты:

1. В щитке с заземлением.
2. Общее на вводе.
3. Общее вводное со счетчиком.
4. Вводное, групповые и счетчик.
5. Групповые устройства.

Разберем их особенности более детально.

В щитке с заземлением

Классическая схема монтажа защитного выключателя в частном доме предполагает обязательное наличие заземляющей жилы. С точки зрения безопасности и эффективности данный вариант идеален. Так как в случае пробоя тока на корпус напряжение снизится до безопасного значения благодаря отводу по пути наименьшего сопротивления – в грунт. При этом сработает УЗО и дополнительно обезопасит поврежденный участок цепи.

Конфигурация схемы следующая:

• К щитку подводят 3 провода – фаза, ноль и земля.
• УЗО монтируется между счетчиком и автоматом.
• К его клеммам подсоединяются фазный и нулевой проводники в соответствии с разметкой L и N.
• Заземление разветвляется и подводится к каждой розетке отдельной жилой.

Для того чтобы правильно установить УЗО в данной схеме, следует учесть тот факт, что устройство особенно чувствительно к замыканию на землю. На это нужно обратить внимание при его выборе.

Кроме того, рекомендуется по возможности сделать максимальное разделение нагрузки на отдельные ветки. Так будет проще определить проблемный участок в случае порчи изоляции и пробоя фазы.

Общее на вводе

Подразумевается применение единственного защитного устройства отключения. Местоположение в схеме – между вводным и групповыми автоматами. При этом рекомендуется применять такой вариант для небольшого жилища с новой, правильно подобранной и грамотно монтированной электропроводкой.

Плюсы схемы проявляются в следующем:

1. Экономия средств и времени – так как покупается и монтируется всего один прибор.
2. Максимальное упрощение выбора – не требуется точно рассчитывать и подбирать устройства для каждой комнаты по-отдельности.

Минусы выражаются в том, что в случае утечки обесточивается вся жилплощадь. Более того, такая схема нежелательна для большого количества приборов, ввиду высокой вероятности частых ложных срабатываний.

Общее вводное со счетчиком

В случае, когда все вводное оборудование однофазной сети требуется разместить в одном ящике, применяется схема подключения УЗО со счетчиком:

• УЗО подсоединяется к выводным клеммам №2 и №4 учетного прибора.
• Соблюдается грамотное распределение – вывод счетчика №2 с фазным входом устройства, а вывод №4, соответственно, с нулевым.
• При этом учитывается, что входные клеммы УЗО находятся вверху, а выходные снизу.
• Отходящая нулевая жила подсоединяется к шине-нейтрали, а фазные по автоматам и далее по помещениям.

Преимущества способа проявляются в том, что все приборы находятся в одном ящике, уменьшается время на прокладку электропроводки и снижаются расходы на покупку – так как применяется единственное УЗО. Недостатки такие же, как и в предыдущем варианте – при утечке и порче устройства обесточивается весь дом.

Вводное, групповые и счетчик

Для того чтобы исключить главный недостаток выше приведенной схемы, помимо вводного устройства защиты применяют дополнительные групповые:

• Выходные клеммы №2 и №3 счетчика подсоединяются к вводу общего УЗО.
• Затем от него фазный проводник идет на автомат.

• Нулевая жила поступает на шину-нейтраль.
• Фазный провод при выходе из автомата распределяется на групповые УЗО.
• Теоретически их количество не ограничивается, но на практике ставится не более 3-8.
• Ноль для групповых устройств подводится от нейтральной шины.

Плюсы схемы проявляются, прежде всего, в избирательности защиты – если правильно подключить группу УЗО после автомата, то выключится только помещение с утечкой тока, а остальные элементы подключения сохранят работоспособность. При этом для каждого прибора можно подбирать свое значение чувствительности.

Минусы выражаются в больших затратах и времени на установку оборудования. Кроме того, для точного подбора устройства по параметрам тока утечки и чувствительности, требуется специальные профессиональные навыки.

Групповые устройства

В схеме отсутствует общее устройство защиты. Из счетчика фаза сразу поступает на автоматы, а затем на групповые УЗО. При этом приборы подбираются по величине тока срабатывания, исходя из особенностей конкретной ветки цепи. Как правило, его значение лежит в рамках 10-50 мА.

Преимущества схемы:

• Не нужно покупать и монтировать вводное УЗО.
• Соблюдается свойство избирательности защиты – по отдельным группам.

Однако если ток срабатывания будет подобран неверно, защита начнет срабатывать при малейшей перегрузке, то есть когда этого не требуется. Кроме того, есть риск развития ЧП при установке изначально бракованного прибора. Поэтому потребуется не только монтировать УЗО и автоматы в щитке, но еще и правильно подключить заземление к потребителям.

Схемы подключения 380 В

При подводе к частному жилищу 3-х-фазной электросети потребуются соответствующие 4-х-полюсные устройства защиты, а также обычные 2-х-полюсные для последующего распределения нагрузки по фазам. Для этого применяются 2 схемы:

• Вводное 3-х-фазное УЗО и групповые.

Данная схема подключения предполагает монтаж трехфазного УЗО сразу после входного 3-х-полюсного автомата в следующем порядке:

• Выходы автомата соединяются с входами УЗО.

• При соединении учитывается маркировка фаз – L₁, L₂, L₃.
• Выходящие из УЗО фазы идут на отдельные 1-фазные автоматы.
• Далее из них фазы поступают на групповые 2-х-полюсные УЗО, а затем по потребителям.

Нулевая жила после 4-х-полюсного устройства идет на общую нейтральную шину, от которой затем берется ноль на групповые устройства.

• Вводное 3-х-фазное устройство и счетчик.

Подключение 3х-фазного УЗО в сети 380 вольт в данном варианте аналогично выше приведенному способу – за исключением добавления в схему счетчика на 3 фазы:

1. 8-выводной прибор учета подключается к выходам вводного 3-х-полюсного автомата.
2. Далее за счетчиком монтируется 3-х-фазное устройство защиты.
3. После него идут 1-полюсные автоматы и 2-х-полюсные УЗО для распределения нагрузки по группам.

Обратите внимание! Наличие системы заземления – обязательное условие эксплуатации бытовых электросетей, тем более, когда дело касается варианта на 380 вольт. Однако, несмотря на то, что жила для земли идет в одном кабеле с фазами и нулем, заземление никогда не подключается к УЗО и автоматам. Для этого даже не предусмотрено отдельного контакта.

Правила монтажа

При монтаже защитного устройства рекомендуется придерживаться следующего ряда правил:

• Соединение контактов должно осуществляться строго по маркировке и цветовой схеме.
• Не допускается монтировать УЗО без вводного автомата.
• По техническим параметрам устройство защиты должно соответствовать реальным условиям эксплуатации сети.
• Запрещается использовать в качестве системы заземления не предназначенные для этой цели конструкции – батареи, трубы и т. д.
• Все электромонтажные работы должны проводиться при обесточенной сети.

Совет! Покупая УЗО и автоматы, не забудьте позаботиться не только о том, какой будет последовательность схемы подключения, но также каким образом приборы будут крепиться. Так как во многих электроящиках нет специальных DIN-реек – их придется докупать и устанавливать.

Коротко о главном

Устройство защитного отключения состоит из трансформатора и реле. Принцип действия основан на возникновении разности потенциала в обмотках при токе утечке и срабатывании механизма выключения. Предназначается оно для защиты людей от поражения тока и предотвращения возгорания.

Устройства подразделяются на 2-х-полюсные для 220 В и 4-полюсные для 380 вольт. Есть 5 типовых схем включения УЗО в однофазной сети с заземлением:

• В щитке с заземлением.
• Общее на вводе.
• Вводное с прибором учета.
• Общее, групповые со счетчиком.
• Только групповые.

Для 3-фазной сети применяются 2 варианта – вводное 3-фазное устройство + групповые, а также вводное 3-х-фазное + счетчик. Монтировать УЗО рекомендуется в соответствии со специальными правилами.