Подключение УЗО в частном доме и в квартире: фото, видео

Статьи 19.04.2018

Подключение защитного отключающего устройства в щитке является важной частью проводки электричества, которая обеспечивает электробезопасность для потребителей. Использование защитного отключающего устройства в электросетях многоквартирных домов и подключение его в частных домах и промышленных объектах помогает избежать аварий и пожаров.

Содержание:

Что такое УЗО в электрике

Что такое УЗО в электрике

Впервые УЗО появились с первыми ЛЭП в качестве релейной защиты. Основная цель использования таких устройств – обеспечение защиты и прекращение подачи электроэнергии в случае возникновения аварийных ситуаций. В качестве индикатора аварии здесь используется ток утечки – при превышении данным показателем определенного уровня устройство срабатывает, размыкая электрическую цепь. Позже стали использовать в качестве защиты от пробоя и возгорания электроустановок. До недавнего времени устройства выполняли «противопожарную» роль, реагируя на ток менее 1 А. Устройство«пожарного» типа производятся и используются до сих пор.

Схема подключения УЗО

Однофазного:

Подключение УЗО в частном доме и в квартире: фото, видео

Трехфазного:

Видео: устройство защитного отключения

Емкостные устройства

Попытки создания УЗО, основной задачей которых будет защита потребителей от поражения электротоком, начались с момента развития полупроводниковой электроники. Принцип работы таких устройств строился на работе емкостного реле, которое срабатывает на емкостный ток смещения, при этом организм человека выступает в качестве антенны. Емкостные устройства (УЗО-Е) отличаются высоким уровнем чувствительности, не нуждаются в заземлении и реагируют практически мгновенно: если ребенок, находящийся на изолированном полу, дотронется до фазы в розетке, устройство все равно сработает и разомкнет цепь. Однако у них есть недостаток: они сильно подвержены помехам по причине того, что поток электронов в них является следствием формирования электромагнитного поля. «Приучить» такие УЗО отличать ребенка от трамвая практически невозможно, поэтому используют такие виды устройств только для защиты спецоборудования.

Дифференциальные устройства

Полное зеркальное изменение УЗО-Е помогло создать принцип работы нового вида, в котором утечка фиксировалась по разнице полных токов в силовых проводниках. В случае, если существует разница между величинами потребляемой и отдаваемой, то где-то есть утечка, соответственно, цепь нужно отключить. Такие типы получили название дифференциальных (УЗО-Д). При подключении устройства к однофазной сети достаточно провести сравнение модулей токов нейтрали и фазы, в случае с трехфазной сетью приходится сравнивать векторы токов всех фаз и нейтрали.

Поражение током при неправильном подключении

Отличительной особенностью УЗО-Д является то, что защитные и иные проводники в схемах электропитания, по которым передается мощность, должны проводиться мимо устройства, в противном случае постоянно будут фиксироваться ложные включения системы.

Создание дифференциальных устройств заняло достаточно много времени: первоначально необходимо было выяснить, какая именно сила тока разбаланса безопасна для человека при воздействии на организм на протяжении периода, необходимого для срабатывания устройства. Дифференциальные УЗО, направленные на ток, меньший величины не отпускающего тока, были слишком сложными в плане конструкции и дорогостоящими, а все «наводки» фиксировались хуже, чем УЗО-Е. Помимо этого, было необходимо создать новые ферромагнитные материалы, из которых можно было бы производить дифференциальные трансформаторы. УЗО-Д с железными трансформаторами работали слишком медленно, а радиоферрит для таких целей не подходил, поскольку не мог держать рабочую индукцию.

УЗО-ДМ

В 80-х годах впервые появились бытовые дифференциальные электромеханические УЗО-ДМ. По результатам опытов на добровольцах уровень тока для них был зафиксирован на уровне в 30 мА, а создание дифференциальных трансформаторов быстрого действия на феррите дало возможность снимать необходимую для привода электромагнита размыкателя мощность с вторичной обмотки. На сегодняшний день они являются наиболее распространенными.

Принцип работы УЗО-ДМ

Принцип работы электромеханического дифференциального устройства заключается в следующем:

В ферритовом кольце устройства без утечек тока в нулевом и фазном проводниках фиксируются противоположно направленные, но равные по величине магнитные потоки, действие которых гасится друг другом. ЭДС обмотки, намотанной на феррит, равна нулю, результирующий магнитный поток в сердечнике также равен нулю.
В случае возникновения утечки величина одного из токов повышается, соответственно, в феррите возникает магнитный поток, наводящий ЭДС во вторичной обмотке.
Электромагнит под воздействием тока от вторичной обмотки отводит защелку размыкателя, что приводит в действие пружину, которая и разводит контакты.
Работоспособность проверяется при помощи кнопки «Тест», нажатие на которую позволяет создать искусственный разбаланс токов. Повторное включение устройства производится при помощи флажка или кнопки с самофиксацией.

Несмотря на то, что электромеханическое УЗО способно защитить только от утечки, примитивность его конструкции позволила соединить под одним корпусом токовый защитный автомат и УЗО. С этой целью была изменена тяга фиксатора на двойную с последующим ее заводом в электромагниты. Благодаря этому удалось создать дифференциальный автомат, который обеспечивает полную защиту.

Несмотря на это, дифференциальный автомат не является по отдельности автоматом и УЗО. Основным отличием дифференциального автомата и УЗО является то, что УЗО можно устанавливать в системах без заземления.

УЗО-ДЕ

Под аббревиатурой «Е» скрывается не емкость, а электроника. УЗО-ДЕ встраиваются непосредственно в электроустановки или розетки. Вмонтированный в них полупроводниковый магниточувствительный датчик позволяет улавливать разность токов, после чего сигнал от него транслируется на микропроцессор. Замыкается электрическая цепь тиристором. Исключая небольшие размеры, УЗО-ДЕ имеет следующие преимущества:

Высокий уровень чувствительности и устойчивость к помехам.
Реакция на ток смещения как последствие высокой чувствительности, проще говоря, оно способно отключить напряжение до того, как оно воздействует на потребителя.
Быстродействие. Для срабатывания УЗО-ДМ необходимо, чтобы через тело прошла хотя бы одна опасная волна и один полупериод в 50 Гц (около 20 мс), в то время как для УЗО-ДЕ достаточно напряжения полуволны в 6-30 В, чтобы сработать.

Минусами такого устройства можно назвать высокую стоимость, риск поломок и при резком снижении напряжения в сети УЗО может просто не сработать вовремя.

Индексы УЗО-Д

В зависимости от назначения и типа устройства к УЗО могут прибавляться дополнительные индексы. К основным относят:

АС – причиной срабатывания становится разбаланс переменного тока. Небольшая стоимость и надежность, однако, производятся в основном в противопожарном оборудовании.
А – срабатывают на разбаланс пульсирующего и переменного тока. Производятся в основном защитные, на 30 мА. В системах TN-C могут ложно срабатывать или не реагировать.
В – срабатывают на разбаланс любого тока. Сюда относят как встроенные УЗО-ДЕ, так и промышленные «пожарные».

Крайне редко встречаемой разновидностью является УЗО-Р, срабатывающие только на ток в защитном проводнике. Используются в основном в военной технике и промышленности, бывают двух видов – электронные и электромеханические.

Как выбрать устройство защитного заземления

Одного индекса для правильного выбора устройства недостаточно.

Если в квартире проводка типа TN-C, то дифференциальный автомат сразу откладывается: по ПУЭ это запрещено, а игнорирование этого может стать причиной аварии. Если планируется реконструкция проводки, то в системах TN-C-S оптимальным вариантом станет дифавтомат. При предустановленном токовом автомате лучше подключить к нему отдельное устройство.

Ток отсечки автомата вычисляется, исходя из максимального тока потребления, помноженного на 1,25 и округленного до одного из значений стандартных токов. Как правило, максимальный ток потребления указывается в техпаспорте квартиры или частного дома, его можно узнать в соответствующих инстанциях.

Величина номинального тока должна быть выше величины тока отсечки.

Видео: устройство защитного отключения или дифавтомат?

Установка

Общее устройство защитного отключения подключается после главного подъездного автомата и счетчика, но при этом как можно ближе к вводу. Его запрещено включать в системы типа TN-C.

Несмотря на то, что в системе TN-C, согласно ПУЭ, подключение невозможно, в этом же ПУЭ есть несколько пунктов, которые объясняют, как его можно «впихнуть». Общая суть пунктов сводится к тому, что дифференциальный автомат или общее УЗО ставить на квартиры с таким типом проводки нельзя, однако опасные потребители должны защищаться отдельными устройствами. Защитные проводники при этом должны заводиться на входные нулевые клеммы.

Трехфазный и однофазный УЗО

Несмотря на прописанные в ПУЭ пункты, установка таким образом чревата не самыми приятными последствиями. Защитные проводники одновременно с сопротивлением потребителя создают петлю, которая будет охватывать магнитопровод дифференциального трансформатора, образуя таким образом паразитную обмотку. По такой обмотке при пробое в сети или наличии в ней наводок будет проскакивать мощный импульс тока. В таком случае возможны два варианта:

Резкое увеличение тока на паразитной обмотке полностью нейтрализует разбаланс токов на нуле и фазе, в результате чего устройство не будет срабатывать.
Обратный эффект: всплеск тока усилит разбаланс и сработает устройство, в то время как особых причин для этого не будет.

Размеры паразитной петли сильно сказываются на величине перечисленных эффектов: при длине в пару метров вероятность отказа увеличивается до 1 шанса на 10 тысяч, что является весьма высоким показателем для квартиры. Если учесть тот факт, что в квартире без заземления расположено большое количество защитных проводников, то устройство защитного отключения будет срабатывать при банальном включении зарядки сотового.

Почему оно срабатывает?

Если сработало УЗО, то сразу же включать его обратно не стоит – необходимо найти причину срабатывания. Первое, что нужно сделать – выключить все приборы из розеток. После этого его опять включают: если включилось, то причиной является кто-то из потребителей; нет, значит, нужно проверять проводку и УЗО.

Отключается главный квартирный или подъездный автомат. Если УЗО не включилось, значит, ему пора на ремонт. Самостоятельно им заниматься не стоит – в конце ремонта устройство проверяется на специальном оборудовании. Если устройство все же включилось, но при подаче напряжения опять сработало, то либо в нем повреждена проводка, либо «зависла» кнопка «Тест», либо произошел разбаланс дифференциального трансформатора.

Под напряжением УЗО включается с фиксацией изменений на счетчике: если постоянно мигает или вспыхнула лампа «Земля», то проблемы с проводкой. В таком случае либо вызываются электрики, либо специальные компании.

Причиной срабатывания устройства на пустом месте может быть не проводка или неисправный потребитель, а насекомые. Залипание кнопок и разбаланс нередко вызывается не конденсатом или интенсивной эксплуатацией, а продуктами жизнедеятельности насекомых. Нередки случаи, когда в чистых квартирах внутри корпуса устройства обнаруживаются гнезда насекомых, которые в квартире себя ничем не проявляют.

Неисправность электропроводки на индикаторах

При подключении потребителей устройство может срабатывать, однако никаких признаков короткого замыкания может не наблюдаться. Подключаются все устройства и проверяется счетчик: вполне вероятно, что на нем загорится индикатор «Реверс» или «Возврат», что говорит о присутствии в цепи индуктивности, емкости или реактивности. Дефектного потребителя ищут в обратном порядке: самостоятельно он может и не стать причиной срабатывания УЗО. Собственно, дефектный потребитель в итоге отправляется в ремонт.

Нередко в квартирах с системой TN-C не удается точно установить причину срабатывани. В таком случае единственной причиной является плохое заземление. С качественным заземлением таких проблем не возникнет. Заземление может не полностью отводить помехи, в результате чего защитные проводники будут срабатывать в качестве антенн – аналогично с квартирами TN-C с установленным общим УЗО. Наблюдается такое, как правило, в периоды пересыхания или перемерзания почвы. В таких случаях остается только обращаться в специальные службы – они должны довести контур до нормы.

Видео: подключение устройства защитного заземления

Фильтры

Еще одной причиной сбоев нормального функционирования могут быть помехи от бытовой техники. Бороться с ними можно при помощи поглощающих ферритовых фильтров. В радиомагазинах можно найти ферритовые кольца.

Для таких ферритовых поглотителей наиболее важными параметрами является магнитная индукция насыщения и магнитная проницаемость. Величина первой должна составлять 0,25 Тл, не менее, второй — около 10 000. Кольца можно как надеть на сетевой шнур, так и при помощи специалиста встроить как можно ближе к сетевому входу. Сетевые шнуры с ферритовыми поглотителями можно купить в магазинах, однако их стоимость выше, чем самодельных.

Видео: ошибки при подключении

Выводы

Устройство защитного отключения не является стопроцентной гарантией и защитой от электрических аварий. Несмотря на то, что оно значительно снижает вероятность поражения током, обращаться с электричеством нужно аккуратно. Оптимальным вариантом обеспечения защиты является одновременное использование чипованных розеток и электронных дифференциальных устройств. Такие меры предосторожности помогут обезопасить даже систему TN-C, сохранив ее экономичность.