Схема подключения УЗО в однофазной сети с заземлением и без «земли»

Для каждого типа потребителя предусмотрена своя схема подключения УЗО. При выборе учитывается состояние проводки и количество питающих фаз. Чтобы поставить на ввод УЗО, необходимо знать правильную последовательность сборки однофазных и трехфазных схем.

Разновидности электрических сетей

Электропитание в наши квартиры и дома поступает из однофазной сети или трёхфазной.

Однофазное электрическое питание представляет собой одну фазу и ноль. Для питания бытовой техники и осветительных приборов нужно фазное напряжение, которое получается на выходе после понижающего трансформатора. Такое однофазное питание предполагает запитку от одной фазы линии.

По фазному проводнику движется электрический ток, а по нулевому он возвращается в землю. Чаще всего такой тип электропроводки применим в квартире, и имеет он две разновидности:

  • Однофазная сеть двухпроводного исполнения (без земли). Такой тип электросети чаще всего можно встретить в домах старой постройки, в ней не предусмотрено заземление электрических приборов. Цепь включает в себя только нулевой провод, имеющий буквенную маркировку N, и один фазный проводник, он соответственно обозначается буквой L.
  • Однофазная сеть трёхпроводного исполнения. В ней помимо нулевого и фазного имеется ещё защитный заземляющий проводник, обозначаемый РЕ. Корпуса электрических приборов нужно подсоединять к заземляющим проводникам, это обеспечит защиту самой техники от перегорания, а человека от действия электрического тока.

В доме зачастую присутствует техника, которой нужно трёхфазное напряжение (насосы, двигатели, если есть станки в сарае или гараже). В данном случае сеть будет состоять из нулевого и трёх фазных проводов (L1, L2, L3).

Аналогично трёхфазная сеть бывает четырёхпроводного исполнения и пятипроводного (когда присутствует ещё защитный заземляющий проводник).

С разновидностями сетей определились, а теперь будем непосредственно переходить к вопросу, возможно ли подключение УЗО без заземления и как правильно устанавливать это устройство?

Можно ли подключать УЗО без заземления – на видео:

Назначение и область применения УЗО

УЗО предназначено для сравнения величины электрического тока, протекающего в фазном и нулевом проводе. При нормальной работе электрических приборов эта величина одинакова и встречные потоки в обмотках УЗО компенсируют друг друга. Как только возникает аварийная ситуация — где-то нарушается изоляция с последующим протеканием заряженных частиц на землю в обход нуля, дифференциальные токи будут отличаться и защита отключит питание.

На практике это можно представить следующим образом: при пробое электропроводки на корпус стиральной машинки или водонагревателя их корпус будет находиться под потенциалом. Как только с корпуса потенциал начнет перетекать на землю, защита отреагирует, и человек не пострадает. Наиболее актуально подключать УЗО в цепь мощных приборов на кухне или в ванной, так как из-за выделения конденсата на их поверхности и металлическом корпусе, который является потенциальным проводником.

Но это не означает, что остальное оборудование не требует подобных приспособлений для защитного отключения: те же светильники, розетки и прочая подключенная нагрузка также может нести угрозу человеку. Поэтому их тоже актуально подключать к УЗО  на щитке как общим для всей электрической проводки, так и отдельно для каких-либо приборов или их групп. Особенности применения электронных и электромеханических УЗО  напрямую зависит от схемы электроснабжения и места их установки.

Как работает УЗО

УЗО нашло применение как в однофазных квартирных сетях, так и в трехфазных промышленных. Оно предназначено для отключения электропитания в 2 случаях:

  1. Человек прикоснулся к токоведущей части. Защитное устройство исключает поражение электрическим током.
  2. Нарушение изоляции проводки и контакт токоведущих частей с землей или корпусом электрического аппарата. Например, стиральной машины, водонагревателя или холодильника.

Принцип действия УЗО

Работа УЗО основана на сравнении токов, протекающих по фазному и нулевому проводникам. Если они равны, все в порядке. Квартира находится под напряжением. Если прикоснуться к фазному проводу, часть тока потечет в землю через тело человека. Это создаст разницу между токами, идущими по L и N проводникам на вводе в квартиру. УЗО срабатывает, если появляются отличия.

УЗО зарекомендовало себя как противопожарное средство. Одна из причин возгорания проводки — это ток, протекающий через поврежденную изоляцию на землю. В месте пробоя выделяется тепло, приводящее к воспламенению кабеля. Если в квартире установлено УЗО, такая ситуация практически невозможна. Когда случится пробой изоляции и замыкание на землю, устройство зафиксирует разницу токов и отключит систему.

Важно! Следует отличать автоматический выключатель, УЗО и дифавтомат. Эти устройства защиты имеют похожий внешний вид, но выполняют различные задачи. Автоматический выключатель защищает проводку от коротких замыканий и перегрузок. УЗО служит для безопасности человека. Оно отключит напряжение, если прикоснуться к токоведущей части. Дифавтомат сочетает в себе функционал обоих устройств. Остерегает человека от удара током и предохраняет проводку от КЗ.

Общая схема подключения дифавтомата в однофазной сети: на что обращать внимание

Дифференциальный автомат создан для замены двух других модульных защит: автоматического выключателя и одновременно устройства защитного отключения (УЗО). Место его установки и схему врезки в цепи бытовой проводки нужно выбирать так, чтобы обеспечить надежную ликвидацию любых аварийных токов:

  • коротких замыканий (КЗ);
  • перегрузок;
  • утечек через нарушенную изоляцию.

Обратите внимание, что модуль защищает только то оборудование, которое подключено к его выходным клеммам. На другие цепи он не реагирует.

Для обеспечения условий надежного срабатывания его устанавливают в квартирном щитке на входе питания одного или нескольких потребителей, обеспечивая небольшой воздушный зазор с корпусами других защитных устройств.

Даже небольшая дистанция между модулями обеспечивает отвод тепла от них за счет естественной вентиляции, а очень плотный монтаж впритирку повышает взаимный нагрев, что приводит к преждевременному срабатыванию уставок.

Сразу надо хорошо представлять, что дифференциальный автомат — это защитное устройство, созданное по одному из двух принципов работы на основе:

  1. аналоговой электромеханической базе;
  2. или электронных компонентов.

Эти конструкционные особенности производитель показывает схемой прямо на корпусе своего изделия.

Обеспечение правильной работы защиты возможно при строгом соблюдении полярности подключения проводов питания и нагрузки на свои клеммы. Они обозначаются прямо на корпусе и приведенной схеме для:

  • входной цепи «1» — фазный провод, «N» — нулевой;
  • выходной цепи «2» — фазный провод, «N» — нулевой.

Вход и выход ноля обозначен одинаково, но его подключение должно выполняться по направлению включения фазного провода.

Конструктивные отличия электронных и электромеханических модулей по-разному влияют на надежность срабатывания защиты при возникновении не ординарных аварийных ситуаций.

Основной недостаток электронных защит

Электронный дифавтомат, благодаря массовому внедрению роботов на производстве, проще в изготовлении и дешевле, что привлекает массового покупателя. Но надо учитывать его особенность: для надежной работы схемы электроники требуется оперативное питание.

Оно берется от сети 220 вольт. От него работает встроенный электронный усилитель и реле. При обрыве или отгорании рабочего нуля в трехфазной схеме оперативное питание пропадает, а наш защитный модуль утрачивает работоспособность.

Это значит, что опасный перегруз бытовой сети или огромный ток короткого замыкания будут продолжать свое губительное воздействие на все подключенное электрооборудование квартиры.

Поэтому подобные электронные модули должны резервироваться независимыми чисто механическими защитами.

В чем преимущество электромеханического дифавтомата

Этот тип дифференциального выключателя немного сложнее в производстве. На его выпуск тратится больше усилий. Он стоит дороже. Однако надежность его срабатывания однозначно выше.

Ему не нужно оперативное питание для работы логической схемы. Она срабатывает за счет изменения текущих аналоговых сигналов.

Отгорание ноля в трехфазной схеме никак не повлияет на отключение аварийных токов КЗ и перегрузок этим устройством.

К тому же часть этих защит обладает дополнительной функцией контроля максимального значения напряжения сети. При достижении величины 265 вольт переменного тока автоматически обесточиваются все подключенные потребители.

Другими словами, часть современных электромеханических дифавтоматов наделена возможностями реле контроля напряжения. А это еще один способ экономии рабочего места в квартирном щитке, либо дополнительное резервирование защиты РКН.

Дифавтоматом можно защищать:

  1. ввод в жилище;
  2. группу приборов ответственного электрооборудования;
  3. единичную опасную линию потребления, например, электрический котел, водонагреватель, посудомоечную или стиральную машину.

Защита ввода: что влияет на правильное подключение

Через дифференциальный автоматический выключатель на вводе будет протекать ток суммарной нагрузки от всех подключенных потребителей. Это скажется на выборе его номинальных параметров и защитных характеристик.

Как учитывать уставки максимально токовой защиты и отсечки

Вводной диф придется подбирать по номинальной величине тока как обычный автомат с учетом подбора конструкции по типу защищаемой нагрузки и требований срабатывания по времятоковой характеристике.

Потребуется обязательно учесть предельную коммутационную способность его контактов.

В общей цепи токовых защит, которые будут использоваться с вводным дифавтоматом, должен четко просматриваться принцип их избирательной работы — селективность.

Возникшую аварийную ситуацию вначале должен отключать ближайший к месту повреждения автомат и, только при его отказе работает очередная ступень токовой защиты.

Например, если не справился со своей задачей АВ3 квартирного щитка, показанный на картинке, то его работу страхует очередной прибор: АВ2 щитка в подъезде.

По этому же принципу все другие автоматы, расположенные ниже по схеме после вводного дифавтомата, должны иметь более очувствленные уставки и срабатывать раньше его. Тогда будет отключаться не вся квартира, а только тот участок, где возникла неисправность.

Как подбирать уставки тока утечки дифференциального органа

На вводе дома имеет смысл ставить диффавтомат с загрубленной до 100-300 миллиампер уставкой срабатывания органа сравнения фаз.

В качестве примера могу привести АД12MS 2Р компании IEK. Но, это только один из вариантов исполнения подобных защит. На самом деле их ассортимент большой. Надо подбирать модуль под свои потребности с учетом суммарного тока утечек сети.

Только в этом случае он исключит ложное снятие питание со всей схемы при случайных и незначительных повреждениях изоляции во многих местах разветвленной бытовой проводки.

А искать их в темноте без привычного освещения, да еще и часто — занятие не из приятных, да и бесполезное. Проще сделать разделение потребителей на группы и правильно настроить под них уставки защит.

Одновременно вводной диф будет наделен функцией противопожарного УЗО, предотвращать возгорание здания от перегрева проводки, что важно представлять и выполнить.

Схему построения иерархии уставок токов утечек показываю на примере подключения трехфазного УЗО. Все ее принципы идентичны для использования дифавтоматов и однофазной бытовой проводки.

4 особенности подключения диф модуля для защиты группы потребителей

Групповой дифференциальный автоматический выключатель необходимо подключать так, чтобы его уставки (токовой отсечки, теплового расцепителя и утечки) были минимум на ступень меньше, чем у вводного модуля.

Тогда он предотвратит ложное срабатывание вводного автомата, а сам дополнительно будет выполнять функции селективности.

Подключенная к групповому дифавтомату суммарная нагрузка всех потребителей не должна превышать его номинальный ток. Иначе он будет отключаться. Этот вопрос продумывайте заранее.

Здесь действуют другие принципы, чем при выборе и подключении группового УЗО. Для него выбор по номинальному току может быть даже больше, чем у вводного автомата.

С уставками же токов утечек особых сложностей нет. Дифференциальный орган должен настраиваться на срабатывание в 30 миллиампер для электрических приборов, работающих в сухих помещениях и 10 или 6 — для влажных.

Длинные магистрали из проводки с изношенной изоляцией могут вызывать частые отключения защиты. В этой ситуации более безопасным решением будет полная замена старой кабельной системы, чем загрубление уставок, к которому чаще всего прибегают.

Схема подключения группового дифавтомата к потребителям в однофазной сети приведена ниже.

Этот метод подключения позволяет экономить на количестве защитных модулей для помещений с повышенными требованиями безопасности, например, объединять детскую комнату, кухню, стиральную машину в группу по токам утечек.

Недостатком этого способа является то, что при возникновении тока утечки на любой отходящей линии дифференциальный орган отключит их все. Придется искать повреждение методом исключения всех нагрузок из работы и поочередным включением каждой.

Та линия, которая отключит дифавтомат, и будет с неисправностью. С ней придется разбираться подробнее.

Защита и подключение одиночного потребителя: на что обратить внимание

Использование одного дифа на каждый подключенный электрический прибор — идеальное решение с точки зрения электробезопасности, а также поиска неисправности.

Однако это затратный по деньгам метод. К тому же каждый модуль занимает определенное место. Когда их набирается много, то приходится создавать большой квартирный щит, а его тоже где-то надо располагать, привести в соответствие с дизайнерским замыслом, вписать в интерьер помещения.

Поэтому владельцу стоит хорошо просчитать будущую схему подключения, выбрать оптимальное решение.

Любой вариант подключения дифавтомата в качестве вводного, группового или индивидуального защитного модуля требует строгого расчета его электрических возможностей и точного учета экономической целесообразности.

Почему подключение дифавтомата в однофазной сети без заземления может работать не корректно и надо ли его ставить

С советских времен бытовая проводка всех старых зданий работает по системе заземления TN-C.

Она основана на том, что в квартирах прокладывались не три, а всего два провода для работы электрических приборов. При передаче электроэнергии по кабельным и воздушным ЛЭП тоже не создавалась магистраль для защитного отключения.

При этом экономили на материалах и времени выполнения монтажных работ.

Для обеспечения безопасности в некоторых случаях использовали зануление или применяли разделительные трансформаторы в помещениях повышенной опасности и рисками получения электротравм.

Система заземления TN-C все еще действует в большинстве жилых зданий нашего государства. Ее опасность состоит в том, что при пробое изоляции бытового прибора, например, стиральной машины опасный потенциал фазы проникает на корпус и никуда не стекает.

Стиралка стоит на диэлектрическом полу, изолирована от земли. Когда человек, имеющий контакт с контуром заземления, случайно дотронется до ее корпуса, то через его тело начнет стекать опасный аварийный ток к нейтрали трансформаторной подстанции.

Отключит ли его автоматический вводной выключатель — еще тот вопрос, на который нет однозначного ответа. Да, если и отключит, то неприятностей хватит с избытком.

Теперь разберем ситуацию, что происходит, если к системе TN-C в квартирный щиток дополнительно подключен дифференциальный автомат или УЗО.

При пробое изоляции и проникновении потенциала фазы на корпус ток утечки может и не возникнуть из-за высокого диэлектрического сопротивления корпуса. Это худший случай. А в лучшей ситуации диф орган его почувствует и отключит напряжение.

Разбираем дальше опасную ситуацию, когда уставка дифавтомата не обеспечивает отключение создавшегося аварийного режима. Представим, что человек притронулся к корпусу с потенциалом фазы и через его тело пошел ток замыкания на землю.

В этом случае подключение дифавтомата к сети TN-C однозначно оправданно. Он почувствует утечки и отключит питание, чем спасет человека от дальнейшего воздействия опасного тока.

Только здесь пострадавший какое-то время будет находиться под напряжением. Этот период связан с техническими возможностями защитного модуля. Ему требуется:

  • выявить момент возникновения стекания тока фазы на контур земли;
  • обработать информацию логической схемой;
  • отключить питание разрывом силового контакта.

Суммарное время всех этих необходимых процессов происходит не мгновенно, а занимает порядка двух периодов синусоиды, зависит от конструкции защитного модуля и степени его быстродействия.

Опять же надо понимать, что самые быстрые и надежные защиты дешево стоить не могут по определению.

Выполняя подключение дифавтомата в однофазной сети без заземления, мы полностью не исключаем риски попадания человека под действие электрического тока во время возникновения аварийной ситуации. Однако защитный диф орган резко ограничивает время протекания аварийного процесса.

Приходим к простому выводу.

Дифференциальный автоматический выключатель, установленный в бытовой проводке, работающей по системе заземления TN-C, способен спасти жизнь человека и уменьшить вредное воздействие электрического тока.

Как вы будете решать этот вопрос: ставить дополнительный модуль защиты в старую проводку или не пользоваться им зависит только от вас. Никто из посторонних людей не станет заботиться о вашей судьбе.

На всякий случай рекомендую посмотреть видеоролик владельца Советы электрика, в котором он наглядно объясняет, как УЗО работает без заземления и стоит ли его использовать в системе электроснабжения по схеме TN-C.

Напоминаю, что сейчас самое удобное время для того, чтобы задать вопрос в комментариях или высказать свое мнение по этой теме.

Порядок проведения работ по подключению

Прежде всего, следует позаботиться о соблюдении всех требуемых мер безопасности при исполнении этого вида работ.

Отключить электропитание на участке монтажа, обеспечить процесс исправным инструментом.

Затем предстоит соблюдать ряд правил, выполняя электромонтажные работы:

  1. Монтаж проводят строго по ранее подготовленной схеме.
  2. Прибор монтируется внутри электрического щита рядом с автоматами.
  3. Закрепленное в щитке устройство соединяется с другими компонентами через проводники сечением не менее 2,5 мм (медь). Важно использовать схемы по подключению, нанесенные на корпусе защитного аппарата.
  4. После завершения монтажа и разводки проводников, проверить корректность соединений и подать на участок питание.
  5. Проверить срабатывание прибора путем активации кнопки «Тест».

Как правило, верно подобранное устройство успешно проходит тестовый режим.

Если такого не случилось – прибор не сработал, значит, расчеты были выполнены неправильно или имеются какие-либо дефекты в схеме прибора. Тогда УЗО следует заменить.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик рассказывает о нюансах и показывает детали подключения защитного прибора в условиях эксплуатации электрической разводки, выполненной по системе TN-C.

Доходчивые разъяснения автора о работе УЗО в таких условиях и практические демонстрации:

Под завершение обзорного материала возможных схемных конфигураций с УЗО необходимо отметить актуальность использования этих приборов. Внедрение устройств отсечки по остаточным токам – это существенное повышение уровня безопасности при пользовании электрическими сетями. Главное – правильно выбирать и корректно подключать приборы.

Если у вас есть опыт подключения УЗО к однофазным сетям без заземления, пожалуйста, поделитесь им с нашими читателями. Расскажите, на какие моменты обязательно нужно обратить внимание, возможно вы знаете какие-то тонкости подключения о которых мы не упомянули в нашем материале? Оставляйте свои и задавайте вопросы в блоке под статьей.

Подключение к трехфазной сети

Трехфазное питание на 380 В используется на заводах и в небольших мастерских. От них питаются станки, различные печи и асинхронные двигатели (лифт). Установка УЗО в трехфазной сети ничем принципиально не отличается от однофазной. Разница кроется только в количестве выводов у защитного прибора. У трехполюсного УЗО 8 контактов для подсоединения кабелей. Четыре входящих L1, L2, L3 и N и 4 исходящих с аналогичной маркировкой.

Трехполюсное УЗО

При подключении возможна путаница в проводах. Чтобы разобраться в цветовых и буквенных маркировках, достаточно знать простые соотношения из таблицы.

Вводное трехфазное УЗО + отдельные групповые

Устройство устанавливается после вводного трехполюсного автомата. Через него проходят три проводника питающей сети. Затем они идут непосредственно на УЗО. Подключение осуществляется с учетом маркировки. Клемма L1 на выходе автомата соединяется с L1 на защитном устройстве, L2 с L2 и так далее.

После вводного трехфазного УЗО провода следуют на групповые автоматы. Нулевая жила подключается на общую N шину. В идеале она имеет голубой цвет. Затем фазные провода с автоматов подключаются на однополюсные групповые УЗО и расходятся по потребителям.

Вводное защитное устройство + трехфазный счетчик

Схема схожа с предшествующей. Однако в этом случае добавляется трехфазный счетчик электроэнергии. Он имеет 8 выводов, предназначенных для подключения 3 фаз и нуля. Прибор учета монтируется на выход вводного автомата. После счетчика следует трехфазное УЗО. За ним — групповые однополюсные автоматы и устройства защитного отключения.

Сборка схемы

В практическом выполнении сложностей нет. Весь алгоритм работы будет выглядеть следующим образом:

  • Все работы с электричеством всегда начинаются с обесточения рабочего места. Поэтому отключите квартирный вводной автомат. При помощи индикаторной отвёртки убедитесь, что напряжение на его выходе действительно отсутствует.
  • На дин-рейке закрепите устройство защитного отключения. С тыльной стороны на нём имеются защёлки, которые надо вставить в перфорированные отверстия на рейке.
  • Корпус устройства защитного отключения имеет маркировку входных и выходных контактов для нулевых и фазных проводников. Питание на УЗО подаётся сверху, а снизу выполняется подсоединение нагрузки. С выходной клеммы автоматического выключателя фазный проводник «L» подключайте на соответствующую входную клемму УЗО. Аналогичную коммутацию проделайте с нулевым проводом «N».

  • Фазный выход с УЗО распределите по всем автоматам отходящих линий.
  • Выход с нулевого контакта подсоедините на нулевую шинку. А уже от неё проводники разойдутся по потребителям. После УЗО нулевые проводники в один узел не объединяются, это вызовет ложные срабатывания устройства.
  • После выполнения всех коммутаций, включите вводной автомат. Проверьте правильность подсоединения и работы устройства защитного отключения. Для этого на корпусе УЗО имеется специальная кнопка «ТЕСТ». Её главная цель – имитация токовой утечки. С фазного проводника ток подаётся на сопротивление, а с него, минуя трансформатор, на нулевой проводник. Из-за сопротивления ток стал меньше на выходе и за счёт полученного небаланса сработает отключающий механизм. Нажмите на проверочную кнопку, УЗО должно отключиться. Если этого не произошло, значит, имеются неточности в подсоединении либо устройство не исправное.

Распространенные ошибки при подключении УЗО на видео:

Если будете подключать УЗО с заземлением, помните, что использовать для этой цели водопроводные трубы или другие коммуникационные сооружения недопустимо.

Заземление должно быть правильно выполненным, а не сделанным самостоятельно, только в этом случае можно быть полностью уверенным в безопасности. Если заземление нерабочее, то обязательно отсоедините и заизолируйте проводники, приходящие в щиток от электроприборов.

Основные ошибки во время подключения УЗО

При подключении УЗО многие допускают типичные ошибки, которые могут иметь весьма серьезные последствия для человека. Чтобы избежать их, соблюдайте такие правила:

  • входные клеммы устройства защитного отключения должны подключаться только после соответствующего автомата, прямое подключение к сети недопустимо;
  • соблюдайте соответствие нулевых и фазных контактов, их обозначение специально указано на корпусе;
  • при монтаже проводки внимательно соблюдайте схему, особенно это касается объектов с разветвлением, большим количеством подключенных объектов и несколькими УЗО для них;
  • если в квартире или доме отсутствует заземляющий проводник, то его ни в коем разе не стоит заменять проводом наброшенным на радиаторы отопления или трубы водопровода, заземление должно изготавливаться в соответствии с правилами;
  • обращайте внимание на рабочие характеристики приобретаемых приборов (номинальный рабочий ток и ток отключения) и их соответствие параметрам сети, к примеру, если в линии может протекать ток в 50А, то устройство стоит выбирать минимум на 63А.

Чтобы обезопасить себя во время подключения соблюдайте элементарные правила электробезопасности.

Как проверить УЗО за 30 секунд

Устройство защитного отключения отвечает за здоровье и безопасность людей, поэтому периодически его следует проверять на исправность. Для этого на приборе предусмотрена кнопка «test». Если при ее нажатии УЗО выбивает, то оно считается исправным.

Автомат с кнопкой “тест”

Существует и другая более надежная методика проверки. Для нее необходимо подключить резистор между заземлением и фазным проводом розетки. Сопротивление резистора подбирается исходя из закона Ома и тока срабатывания УЗО. Способ крайне опасный для испытателя. Его не рекомендуется использовать людям, которые не имеют образования и опыта работы электриком.

Ссылка на основную публикацию