Подключение УЗО к однофазной сети без заземления
Устройство защитного отключения можно подключить в электрическую сеть, даже если заземление полностью отсутствует. Довольно часто такая ситуация встречается в зданиях старой постройки, где однофазные линии проложены силовыми кабелями, имеющими только одну фазу и ноль. Третий провод под заземление не был предусмотрен изначально.
Для решения вопроса, как подключить УЗО без заземления, схема требует полной замены проводки и устройства заземляющего контура по периметру здания. Однако большинство людей не в состоянии выполнить такие объемы работ, в первую очередь из-за их высокой стоимости. Поэтому установка УЗО выполняется без защитного заземления. В приборе предусмотрены клеммы для подключения только фазного и нулевого проводов, отдельная точка для заземления отсутствует.
Таким образом, схема подключения УЗО без заземления предполагает отключение электроэнергии, поступающей в сеть, когда во входящем и выходящем токе изменяются потенциалы. Вместе с устройством защитного отключения рекомендуется установка автоматического выключателя. Таким образом, гарантируется защита от короткого замыкания в случае повреждения кабеля. Бытовая техника не перегорает во время скачков напряжения в сети. Один аппарат УЗО не в состоянии справиться со всеми задачами, он способен лишь предотвратить утечку переменного тока.
Согласно ПУЭ, схема подключение УЗО без заземления запрещает применение устройств, реагирующих на дифференциальный ток в четырехпроводных трехфазных цепях, когда объединяется заземление и рабочий ноль. При подключении защитного устройства сразу ко всей электрической сети, ее схема значительно упрощается. В качестве исходных данных потребуются параметры имеющегося силового кабеля и суммарная сила тока при одновременном подключении всех бытовых приборов.
Подключение УЗО в частном доме без заземления выполняется в виде последовательной схемы. В случае каких-либо изменений, предусматривающих добавление новых потребителей, последовательность подключения каждого элемента должна сохраняться. Как правило, они просто подключаются на определенном участке цепи. Однофазная электрическая сеть, при отсутствии заземляющего провода, предусматривает размещение УЗО перед счетчиком электроэнергии и до распределительного щита. Далее подключаются автоматы совместно с выравнивателем напряжения. Подобная схема позволяет контролировать состояние проводки во всем доме, а не только ее отдельных линий.
В некоторых случаях установка УЗО на даче без заземления в однофазной сети предусматривает установку отдельных автоматов на линии с оборудованием повышенной мощности. Это дает возможность не отключать напряжение во всем доме при высоком напряжении.
Назначение и принцип работы УЗО в картинках
Устройство защитного отключения относится к токовым защитам и занимает второе место за автоматическим выключателем по обеспечению безопасности. Оно уже спасло здоровье многим людям, предотвратило электрические травмы.
Необходимость использования УЗО подтверждена требованиями времени, диктуется правилами электрической безопасности.
Как работает защитное отключение при образовании тока утечки
Орган сравнения фаз контролирует величину векторов входящего и выходящего токов по проводникам потенциалов фазы и нуля, постоянно сравнения их магнитные потоки.
Если величина второго вектора уменьшилась больше допустимого значения уставки, то делается вывод о возникновении неисправности. От появившегося тока утечки автоматически отключаются силовые контакты.
УЗО предотвращает прохождение тока через человеческое тело при случайном касании оголенных токоведущих частей или повреждении изоляции проводки, когда появляется опасный потенциал на корпусе электрического прибора.
Дополнительное назначение устройства: предотвращение пожара здания вследствие нарушения диэлектрических свойств изоляции, создающего случайные пути аварийных токов.
Дифференциальный орган работает во всех системах заземления здания. Однако наиболее корректная и безопасная ситуация создается в схемах TN-S и TN-C-S, ТТ с дополнительной заземляющей магистралью РЕ.
Здания со старой системой заземления TN-C загрубляют чувствительность органа сравнения.
Электрические схемы УЗО: 2 варианта для квартиры и дома
Защита выпускается готовыми модулями для установки на Din рейку с возможностью монтажа в однофазной или трехфазной проводке.
Схема подключения однофазного УЗО
В сеть 220 вольт включают модуль на две магистрали тока с потенциалами фазы и нуля.
Схема внутренней конструкции защиты печатается прямо на корпусе, приводится в документации. Провод приходящей фазы подключается сверху на клемму №1, а с клеммы №2 идет к потребителям.
Потенциал нуля подводится на верхнюю клемму N, а снимается с нижней. Менять эти правила подключения нельзя: иначе орган сравнения фаз не сможет работать правильно, произойдут ложные срабатывания.
Схема подключения трехфазного УЗО
Три входных фазных проводника монтируют поочередно к верхним клеммам №1, 2 и 3. Снизу модуля с клемм №2, 4 и 6 их снимают и направляют к потребителю. Потенциал нуля подводят сверху к клемме “N”, снимают с нижней.
Различные производители конструктивно располагают магистраль рабочего нуля справа или слева от магистралей фаз. Все эти вариации показаны схемой-картинкой на корпусе защиты.
Магистрали фаз допустимо менять между собой местами, но их нельзя путать с линией тока нуля. К ней подключена обмотка кнопки проверки “Тест”. При ее нажатии защита станет работать не правильно.
Это интересно: Нет света в коридоре общем, но в подъезде есть: причина
Преимущества и недостатки
Устройства со встроенным УЗО имеют следующие преимущества:
- Установка изделий не требует особого вмешательства в схему электропроводки.
- Благодаря правильной установке одного изделия у вас появится замечательная возможность обеспечить безопасность для целой группы потребителей, которые подключаются в группу розеток шлейфом.
- Срабатывание защитной автоматики позволяет определить, в каком потребителе сети возникло повреждение изоляции.
- Исправность защиты можно легко проконтролировать. Для этого следует нажать на кнопку «тест».
К недостаткам розетки с УЗО электрики относят следующие факторы:
- Многие розетки со встроенным устройством защитного отключения требуют наличия глубоких подрозетников. При замене монтажной коробки может повредиться облицовочная поверхность стены, в которую установлена розетка.
- Стоимость устройств является высокой. Качественная розетка, в которой присутствует УЗО будет стоить намного дороже, чем обыкновенная розетка и УЗО по отдельности.
Обеспечение электрической безопасности для потребителей стало особенно актуальным с появлением большого количества мощных бытовых электроприборов. Установка дифавтоматов или УЗО для каждой группы потребителей считается достаточно трудоемким процессом, который требует наличия определенных знаний. Таким образом, использование розеток с УЗО является оптимальным вариантом для защиты электропроводки в ванной от утечки тока. При этом вы не ощутите больших финансовых затрат. Надеемся, что эта информация была полезной и интересной.
Как выбрать и не ошибиться
Независимо от назначения устройства подбираются по следующим параметрам:
По количеству подключаемых фаз делятся на двухполюсные и четырехполюсные. Однополюсные для сети 220 В, трехполюсные для 380 В. В домах и частных домовладениях, по причине использования однофазной сети, используют однополюсные УЗО.
Для выбора устройства защиты необходимо определить его назначение. По назначению можно разделить на следующие типы:
- Бытовые – это однополюсные УЗО невысокой чувствительности с током нагрузки не более 50 А. Такие требования обусловлены большим количеством бытовых приборов и связанными с этим большими точками естественной утечки. Очень чувствительные будут постоянно ложно срабатывать. Нагрузочный ток в 50 А определяется параметрами счетчиков электроэнергии, устанавливаемыми в жилых помещениях, не превышающим этот номинал.
- Для промышленного применения – чувствительные четырехполюсные УЗО с большими номиналами тока. Эти требования обусловлены большими токами потребления промышленным оборудованием, использованием трехфазной сети и повышенными требованиями к его защите по причине его повышенной опасности и большой стоимости.
- Специализированные. К специализированным относятся противопожарные типа В. Они обладают высокой чувствительностью не только к утечкам переменного тока, но и к незначительным пульсациям постоянного тока.
На сколько ампер ставить УЗО в доме / ванной комнате / гараже / бане /квартире – 2 фактора
Выбор устройства производится по номинальному току:
- При токе меньшем, чем суммарный ток электроприборов или вводного автомата, провода внутри прибора защиты будут перегреваться. Контакты также быстро выйдут из строя.
- Превышение номинального тока не влияет на степень защиты. Но цена на такое устройство будет выше.
Поэтому необходимо знать, какие электроприборы будут установлены в данном помещении или здании. Обычно разрешённая мощность при однофазной сети составляет 5кВт или 25А, при трёхфазной — 15кВт и 25А на каждой фазе. Ток всех устройств защиты должен соответствовать этим значениям. Члены гаражного кооператива этот вопрос решают с председателем, в бане зависит от системы отопления и парилки (электрические или на других видах топлива), а в ванной комнате без стиральной машины достаточно 5А и 16А с машиной.
Схема подключения УЗО без заземления
Чтобы надежно работало УЗО, нужна трехпроводная сеть – это двухпроводная электрическая сеть с дополнительным защитным заземлением. Заземление устанавливается с целью защиты человека от тяжелого поражения электрическим током при пробое фазы на корпус электроприбора.
В этом случае имеет место короткое замыкание и сработает электромагнитная защита автоматического выключателя. УЗО также защищает человека от воздействия электрического тока при аварийной утечке тока. Подключается УЗО фазным и нейтральным проводом на верхние клеммы.
С нижних клемм выходят фаза и ноль для нагрузки. Если нет утечек тока, то ток фазы и нейтрали будет идентичным, УЗО не сработает. Если произошла утечка тока, то УЗО вычислит ее и отключит электрическую цепь от сети. Таким образом, УЗО вычисляет токи фазного и нейтрального проводов и при обнаружении разницы токов включается механизм защиты.
Это можно показать на примере. Если возникла аварийная ситуация, произошел пробой изоляции, и фаза появилась на корпусе электрической плиты, то до прикосновения человека УЗО работает в режиме ожидания и не отключается, а при прикосновении человека к токопроводящему корпусу электрической плиты возникает ток утечки по пути – фазовый провод, корпус плиты, человек, токопроводящий пол, что заставит сработать защитный механизм.
Подключение УЗО без заземления
Строительство новых домов предусмотрено с защитным заземлением. При подключении УЗО к однофазной сети с заземлением при нарушении изоляции и замыкании сетевого провода на корпус электроприбора, возникнет ток утечки, который замкнется на токопроводящий корпус электроприбора и сработает защита УЗО.
Давайте представим, что защитное заземление отсутствует. УЗО не сработает до появления тока утечки, а он появится при случайном прикосновении человека к токопроводящему корпусу электроприбора. Ток утечки пройдет по пути сетевого провода, корпус электроприбора и человека стоящего на полу, в результате сработает механизм защиты УЗО.
Схема подключения УЗО с защитным заземлением
Что же получается? При наличии заземления корпуса электроприбора в аварийной ситуации сработает УЗО без прикосновения человека к корпусу прибора, так как возникает ток утечки через заземляющий проводник. В случае отсутствия защитного заземления ток утечки УЗО появится только при касании человека к корпусу находящемуся под напряжением. Во втором варианте человек становится «подопытным кроликом».
Однако время срабатывания защиты УЗО составляет миллисекунды, и человек не почувствует воздействие электрического тока. Даже при полном наличии фазы на корпусе бытового устройства, в лучшем случае вы почувствуете легкое пощипывание. Какую схему подключения УЗО выбрать решать вам.
Однако я советую выбрать установку УЗО с заземлением, и более безопасной защитой. В доме не сложно сделать контур защитного заземления, а в квартире защитное заземления можно взять с корпуса электрощита в подъезде и развести провод заземления по плинтусу к розеткам мощных потребителей тока – это стиральная машина, бойлер, электроплита, розетки в ванной.
Подключение УЗО в двухпроводной сети
Возможны два варианта схемы подключения УЗО без заземления. Для первого случая выбираем УЗО с током утечки 100 мА и рассчитанным на номинальный ток нагрузки всей квартиры, допустим 32 А. Тогда схема будет выглядеть так: – вводной автомат 40 А, учет, УЗО 32 А, автоматы разных групп потребителей.
Схема подключения одного УЗО без заземления
У такой схемы есть большой недостаток, при срабатывании защитного механизма УЗО отключается квартира полностью, и для обнаружения неисправности придется лазить по всей квартире. Еще один недостаток такой схемы – это низкая чувствительность УЗО. Ток в 100мА более чувствителен для человека. Вторая схема хоть и дороже, но не имеет этих недостатков.
Схема подключения нескольких УЗО без заземления
Эта схема УЗО без заземления содержит – вводной автомат, счетчик, групповые автоматы и УЗО для выбранных автоматов. УЗО выбирается в этой системе на ток 30 мА. При возникшей утечке тока сработает та УЗО, на линии которой возникла неисправность в электрической цепи. На остальных группах автоматов будет присутствовать сеть. Во время подключения УЗО в двухпроводную сеть должны учитываться следующие моменты.
1.Так как УЗО не имеет защиту от к. з. и перегрузки, перед ним нужно ставить автомат. Номинальный ток УЗО выбирается на порядок выше номинального тока автоматического выключателя, так как УЗО может выйти из строя при токах которые больше его номинального значения.
2.Нейтральный провод с выхода УЗО идет только на розетку потребителей, соединять с другими нулевыми проводами нельзя, чтобы не было ложных срабатываний.
Подключение вводного УЗО в сети 380 В
Трехфазное четырехполюсное УЗО подключается с соблюдением тех же общих правил, что и однофазное. В данном примере использованы устройства марки Legrand. Клеммы нуля у них находятся справа.
Для питания трехфазной плиты установлено отдельное четырехполюсное УЗО с током утечки 30мА. Ванная и розетки подключены на 3 фазы с применением дифференциальных автоматов. Ноль кабеля освещения подключается к выходу противопожарного прибора защиты.
Вышеприведенная иллюстрация демонстрирует подключение трехфазного УЗО в случае применения асинхронного двигателя в сети 380 В. В данном варианте отсутствует нулевой провод соединяющий устройство защиты и нагрузку. Корпус электродвигателя необходимо подсоединить к шине заземления.
Расчет мощности для УЗО
Каждый отдельный прибор имеет свою пороговую токовую нагрузку, при котором он будет нормально работать и не перегорит. Естественно она должна быть выше, чем совокупная токовая нагрузка всех приборов, подключенных к УЗО. Существует три типа схем подключения УЗО, для каждой из которых расчет мощности прибора свой:
- Простая одноуровневая схема с одним прибором защиты.
- Одноуровневая схема с несколькими приборами защиты.
- Двухуровневая схема защиты отключения.
Рассчитываем мощность для простой одноуровневой схемы
Простая одноуровневая схема характеризуется наличием одного УЗО, который устанавливается после счетчика. Его номинальная токовая нагрузка должна быть выше, чем суммарная токовая нагрузка всех потребителей, подключенных к нему. Предположим в квартире установлен бойлер мощностью 1.6 кВт, стиральная машина на 2.3 кВт, несколько лампочек суммарно 0.5 кВт и другие электроприборы на 2.5 кВт. Тогда расчет токовой нагрузки будет следующим:
(1600+2300+500+2500)/220 = 31.3 А
Значит для данной квартиры необходимо будет устройство с токовой нагрузкой не ниже 31.3 А. Ближайшее УЗО по мощности на 32 А. Его хватит даже если все бытовые приборы будут включены одновременно.
Одним из таких подходящих приборов является УЗО ЭРА NO-902-126 ВД63, рассчитанный на номинальный ток в 32 А и ток утечки в 30 мА.
Рассчитываем мощность для одноуровневой схемы с несколькими приборами защиты
Такая разветвленная одноуровневая схема предполагает наличие дополнительной шины в устройстве счетчика, от которой отходят провода, формирующиеся в отдельные группы для отдельных УЗО. Благодаря этому можно установить несколько приборов на разные группы потребителей или на разные фазы (при трехфазном подключении сети). Обычно отдельное УЗО устанавливается на стиральную машину, а остальные приборы монтируются для потребителей, которые формируются в группы. Предположим вы решили установить УЗО для стиральной машины мощностью 2.3 кВт, отдельный прибор для бойлера мощностью 1.6 кВт и дополнительное УЗО для остального оборудования суммарной мощностью 3 кВт. Тогда расчеты будут следующими:
- Для стиральной машины — 2300/220 = 10.5 А
- Для бойлера — 1600/220 = 7.3 А
- Для остального оборудования — 3000/220 = 13.6 А
Учитывая расчеты для данной разветвленной одноуровневой схемы потребуется три прибора мощностью 8, 13 и 16 А. В большинстве своем такие схемы подключения применимы для квартир, гаражей, временных построек и т.д.
Кстати, если не хотите особо заморачиваться с монтажом подобной схемы, то обратите внимание на переносные УЗО-адаптеры, которые можно быстро переключать между розетками. Они рассчитаны на один электроприбор
Рассчитываем мощность для двухуровневой схемы
Принцип расчета мощности устройства защитного отключения в двухуровневой схеме такой же, как и в одноуровневой, с единственной разницей в наличии дополнительного УЗО, расположенного на вводе в квартиру, до счетчика. Его номинальная токовая нагрузка должна соответствовать суммарной токовой нагрузке всех приборов в квартире включая счетчик. Отметим наиболее распространенные показатели УЗО по токовой нагрузке: 4 А, 5 А, 6 А, 8 А, 10 А, 13 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А и т.д.
УЗО на вводе защитит квартиру от возникновения пожара, а приборы, установленные на отдельные группы потребителей, защитят человека от поражения электрическим током. Данная схема наиболее удобная в плане ремонта электропроводки, так как позволяет отключать отдельный участок без отключения всего дома. Также, если нужен будет ремонт кабельных систем на предприятии, не придется отключать все офисные помещения, а значит не будет массовых простоев в работе. Единственным минусом являются немалые затраты на установку УЗО (зависит от количества приборов).
Если вам необходимо выбрать УЗО на группу автоматов для однофазной сети, то можем посоветовать модель ЭРА NO-902-129 ВД63 с номинальной токовой нагрузкой в 63 А — этого с головой хватит на все электроприборы в доме.
Таблица мощностей УЗО
Если вы думаете о том, как легко и быстро подобрать УЗО по мощности, таблица, приведенная ниже в этом поможет:
| Суммарная мощность нагрузки кВт | 2.2 | 3.5 | 5.5 | 7 | 8.8 | 13.8 | 17.6 | 22 |
| Тип УЗО на 10-300 мА | 10 А | 16 А | 25 А | 32 А | 40 А | 64 А | 80 А | 100 А |
