Подключение УЗО: как правильно + схемы и варианты подключения

Назначение и принцип действия УЗО

В отличие от автомата, защищающего сеть от перегрузки и короткого замыкания, УЗО предназначено для немедленного распознавания наличия тока утечки и реагирования отключением сети или отдельной электролинии.

Поскольку эти два защитных устройства функционально различны, на монтажной схеме должны присутствовать оба.

Принцип работы УЗО прост: сравнивать значения входящего и исходящего тока и срабатывать при обнаружении отклонения.

Схема, показывающая работу устройства при обрыве фазы. Сначала срабатывает реле напряжения (RN), затем контактор (K)

Внутри корпуса автомата находится трансформатор с сердечником и обмотками с равномерными магнитными потоками, направленными в разные стороны.

При появлении тока утечки выходной магнитный поток уменьшается, в результате чего срабатывает электрическое реле и размыкает подачу питания. Это возможно, если человек прикоснется к заземленному устройству и электрической цепи. В среднем это занимает от 0,2 до 0,4 секунды. Подробнее об устройстве и принципе работы УЗО мы говорили здесь.

Существуют различные типы устройств, предназначенных для сетей постоянного или переменного тока. Одним из важных технических свойств, которое обязательно должно присутствовать в маркировке, является ток утечки.

Для защиты жителей дома выбирают устройства номиналом 30 мА. Там, где есть повышенный риск, например ванные комнаты с повышенной влажностью, детские игровые комнаты, устанавливается УЗО 10 мА.

Более высокий номинал, например, 100 мА или 300 мА, предназначен для предотвращения пожаров, поскольку большие утечки тока могут вызвать возгорание. Такие устройства устанавливаются в качестве общего начального УЗО, а также на предприятиях и крупных объектах.

УЗО (слева) не следует путать с дифавтоматом (справа), который совмещает функции автоматического выключателя и устройства защитного отключения, то есть может работать как от перегрузки, так и от тока утечки

АВДТ компактнее набора предохранительных устройств и занимает меньше места в электрошкафу, но при его срабатывании сложнее найти причину срабатывания.

Схема установки выбирается в соответствии с поставленной задачей и типом сети – 1-фазная или 3-фазная. Если необходимо защитить весь дом или квартиру от утечки тока, на вводе в ЛЭП устанавливают УЗО.

Схемы подключения УЗО в однофазной сети

Большинство бытовых потребителей питаются по однофазной схеме, где для питания используется фаза и нулевой провод.

В зависимости от индивидуальных особенностей сети однофазное электроснабжение может осуществляться по схеме:

• с глухозаземленной нейтралью (ТТ), где четвертый провод является обратным и дополнительно заземлен;
• с комбинированным нулевым и защитным проводом (TN-C);
• с раздельным нулем и защитным заземлением (TN-S или TN-CS, при подключении устройств в помещении отличий между этими системами вы не найдете).

Следует отметить, что в системе TN-C согласно требованиям пункта 1.7.80 ПУЭ применение дифференциальных автоматов не допускается, за исключением защиты отдельных устройств с обязательной подстройкой нуля и земли от устройства к автомату защиты от замыкания на землю. В любой ситуации при подключении УЗО следует учитывать особенности питающей сети.

Без заземления

Так как не все потребители могут похвастаться наличием третьего провода в электропроводке, жителям таких помещений приходится обходиться тем, что есть. Самая простая схема подключения УЗО – установка защитного элемента после вводного автомата и электросчетчика.

После автоматического выключателя замыкания на землю важно подключить автоматические выключатели для различных нагрузок с соответствующим током срабатывания. Учтите, что принцип работы УЗО не предусматривает отключение токовых перегрузок и коротких замыканий, поэтому их необходимо устанавливать вместе с автоматическими выключателями.

Рис. 1: Подключите устройство защитного отключения в однофазной двухпроводной системе

Этот вариант актуален для квартир с небольшим количеством подключаемых устройств. Так как в случае короткого замыкания в любом из них отключение не доставит материальных неудобств, а поиск поломки не займет много времени.

Но в тех случаях, когда используется достаточно разветвленная схема питания, в ней можно использовать несколько УЗО с разными рабочими токами.

Рис. 2: Подключение УЗО в разветвленной однофазной двухпроводной системе

В этом варианте подключения установлено несколько защитных элементов, которые подбираются по номинальному току и рабочему току. В качестве общей защиты сюда подключается начальное противопожарное УЗО на 300 мА, далее нулевой и фазный кабель к следующему блоку на 30 мА, один на розетки, другой на освещение, устанавливается пара блоков на 10 мА для ванной и детской .

Чем ниже используемый номинал отключения, тем чувствительнее будет защита — такие УЗО будут срабатывать с гораздо меньшим током утечки, что особенно актуально для двухпроводных цепей. Однако на все пункты ставить чувствительную автоматику тоже не стоит, так как у нее большой процент ложных срабатываний.

С заземлением

При наличии заземляющего проводника в однофазной системе более целесообразно применение УЗО. При таком расположении соединение защитного провода с корпусом прибора создает путь для утечки тока, если изоляция провода повреждена. Поэтому срабатывание защиты произойдет сразу после повреждения, а не при поражении электрическим током.

Рис. 3: Подключите прерыватель замыкания на землю в однофазной трехпроводной системе

Посмотрите на рисунок, подключение в трехпроводной системе производится так же, как и в двухпроводной, так как для работы устройства требуется только нейтральный и фазный проводник.

Заземление подключается только к защищаемым объектам через отдельную заземляющую шину. Ноль также может быть подключен к общей нулевой шине, с нулевых контактов он подключается к соответствующим устройствам, подключенным к сети.

Так как в двухпроводной однофазной схеме, при большом количестве потребителей (кондиционер, стиральная машина, компьютер, холодильник и прочие блага цивилизации), крайне неприятным вариантом является зависание всех вышеперечисленных электронных цепей с потерей данных или нарушение их работоспособности.

Поэтому для отдельных устройств или целых групп можно установить несколько УЗО. Конечно, их подключение повлечет за собой дополнительные расходы, но сделает поиск поломки более практичной процедурой.

Подключение УЗО в двухфазной сети

Двухфазный ток относится к нестандартным соединениям, где переделанный старомодный трансформатор на 127 В подключался к треугольнику для современных потребителей на 220 В, питающихся от него линейным напряжением.

Рис. 4: Подключите прерыватель замыкания на землю в двухфазной системе

Для подключения УЗО в двухфазной цепи важно отсоединить оба провода на входе в экран, так как каждый из них находится под потенциалом. Затем каждая из фаз подключается к соответствующим фазным и нулевым клеммам с дальнейшим соблюдением их полярности.

В отличие от однофазной системы автоматические выключатели на выходе УЗО необходимо устанавливать на каждую линию, либо их можно заменить двухполюсным.

Подключение УЗО в трехфазной сети

Защита устройств, питающихся сразу от трех фаз, осуществляется по аналогичному принципу, с тем отличием, что УЗО подбирается на четыре вывода. Пример подключения показан на рисунке ниже:

Рис. 5: Подключение прерывателя замыкания на землю в трехфазной системе

Как видите, в данном случае защитное устройство также подключается после электросчетчика и вводного мешка.

За ним уже подключаются отдельные автоматы, реагирующие на замыкания фаз и, при необходимости, более чувствительные выключатели на землю для построения избирательного режима для определенных групп потребителей.

Так как устанавливать отдельное устройство на каждую фазу слишком дорого, в трехфазных цепях применяют групповые УЗО, работающие со всеми элементами линии одновременно.

Основные ошибки во время подключения УЗО

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

• входные клеммы устройства защитного отключения должны подключаться только после соответствующего автомата, прямое подключение к сети не допускается;
• соблюдать соответствие нулевого и фазного контактов, их обозначение специально указано на корпусе;
• при подключении внимательно следовать схеме, особенно для объектов с ответвлением, большим количеством подключаемых объектов и несколькими заземлителями для них;
• если в квартире или доме нет заземляющего проводника, его ни в коем случае нельзя заменять проводом, который перекинут через радиаторы отопления или водопроводные трубы, заземление должно быть выполнено по правилам;
• обращайте внимание на эксплуатационные характеристики приобретаемых устройств (номинальный рабочий ток и ток отключения) и их соответствие параметрам сети, например, если в линии может протекать ток 50А, то устройство следует выбирать не менее 63А.

Чтобы обезопасить себя во время подключения, соблюдайте элементарные правила электробезопасности.

Варианты защиты для однофазной сети

Производители мощной бытовой техники упоминают о необходимости установки комплекта защитных устройств. Часто в сопроводительной документации к стиральной машине, электроплите, посудомоечной машине или бойлеру указывается, какие устройства необходимо дополнительно установить в сеть.

Однако все чаще используется несколько устройств — для отдельных цепей или групп. В этом случае устройство вместе с машиной (машинами) монтируется в щите и подключается к определенной линии

Учитывая количество различных цепей, которые обслуживают розетки, выключатели, оборудование, максимально нагружающее сеть, можно сказать, что существует бесконечное количество схем подключения УЗО. В бытовых условиях можно установить даже розетку со встроенным УЗО.

Далее рассмотрим популярные варианты подключения, которые являются наиболее важными.

Вариант #1 – общее УЗО для 1-фазной сети.

Место УЗО – на вводе в ЛЭП квартиры (дома). Устанавливается между общим 2-х полюсным автоматом и комплектом автоматов для обслуживания различных линий электропередач — цепей освещения и розеток, отдельных ответвлений для бытовых приборов и т.п.

При возникновении тока утечки на любой из отходящих электрических цепей устройство защиты немедленно отключит все линии. Это конечно минус, так как точно определить где ошибка не получится

Предположим, что утечка тока произошла из-за контакта фазного провода с металлическим устройством, подключенным к сети. Срабатывает УЗО, пропадает напряжение в системе, и найти причину отключения будет достаточно сложно.

Положительная сторона касается экономии: один блок стоит меньше и занимает меньше места в электрощите.

Вариант #2 – общее УЗО для 1-фазной сети + счетчик.

Отличительной особенностью схемы является наличие электросчетчика, установка которого обязательна.

К автоматам также подключается защита от утечки тока, но к вводной линии подключается счетчик.

При необходимости отключения электроснабжения квартиры или дома отключают общий автомат, а не УЗО, даже если они установлены рядом и обслуживают одну сеть

Преимущества такой компоновки такие же, как и у предыдущего решения – экономия места на электрощите и денег. Недостатком является сложность обнаружения места утечки тока.

Вариант #3 – общее УЗО для 1-фазной сети + групповые УЗО.

Схема является одним из более сложных вариантов предыдущей версии.

Благодаря установке дополнительных устройств на каждую рабочую цепь защита от тока утечки становится двойной. С точки зрения безопасности это отличный вариант.

Предположим, произошла утечка аварийного тока и по какой-то причине вышел из строя автоматический выключатель, подключенный к цепи освещения. Затем общий блок реагирует и отключает все линии

Чтобы оба устройства (частное и общее) не работали сразу, необходимо соблюдать избирательность, то есть при установке учитывать как время отклика, так и текущие характеристики устройств.

Положительной стороной схемы является то, что в аварийной ситуации цепь отключится. Вся сеть выходит из строя крайне редко.

Это может произойти, если УЗО установлено на определенной линии:

• дефект;
• не работает;
• не соответствует нагрузке.

Во избежание подобных ситуаций рекомендуем ознакомиться с методами проверки УЗО на работоспособность.

Недостатки – загруженность электрощита множеством однотипных устройств и дополнительные расходы.

Вариант #4 – 1-фазная сеть + групповые УЗО.

Практика показала, что хорошо работает и схема без установки ОЗО.

Конечно, от выхода из строя одной защиты нет страховки, но это легко исправить, купив более дорогое устройство от производителя, которому вы доверяете.

Схема аналогична варианту с общей защитой, но без установки УЗО на каждую отдельную группу. Имеет важный положительный момент — здесь проще определить источник утечки

С экономической точки зрения провода нескольких устройств проигрывают — обычный обойдется гораздо дешевле.

Если электрическая сеть в вашей квартире не заземлена, рекомендуем ознакомиться со схемами подключения УЗО без заземления.

Читайте также: Подключение генератора к сети дома: варианты запуска, схемы

Схемы для 3-фазной сети

В домах, производственных помещениях и других сооружениях может быть и другой вариант обустройства электроснабжения.

Так, для квартир не характерно подключение к 3-х фазной сети, а вот для обустройства частного дома такой вариант не редкость. Здесь будут использованы другие схемы подключения защитного устройства.

Вариант #1 – общее УЗО для 3-фазной сети + групповые УЗО.

Для сети 380 В 2-х полюсного устройства недостаточно, необходим 4-х полюсный аналог: нужно подключить 1 нейтральную жилу и 3-х фазную.

Схема усложняется оснащением каждой линии электропередач отдельным блоком УЗО. Это необязательно, но рекомендуется использовать двойную защиту для дополнительной защиты от токов утечки

Тип провода имеет значение. Для 1-фазной сети подойдет стандартный кабель ВВГ, а для 3-фазной рекомендуется протяжка ВВГнг, которая более устойчива к возгоранию. О выборе подходящего типа провода мы писали в другой нашей статье.

Вариант #2 – общее УЗО для 3-фазной сети + счетчик.

Это решение полностью повторяет предыдущее, но в схему добавлен амперметр. Групповые УЗО также входят в систему обслуживания одиночных линий.

Из всех представленных схем эта самая объемная в прямом смысле, то есть требует установки большого электрощита с множеством проводов и подключенных электроприборов

Есть нюанс, касающийся некоторых из представленных схем. При наличии в квартире или доме нескольких осветительных и розеточных цепей, нескольких мощных бытовых приборов, требующих обустройства отдельных линий электропередач, имеет смысл установить двойную защиту с общим УЗО.

В противном случае достаточно либо общего устройства, либо по одному на каждую цепь.

Инструкция по установке УЗО

Во-первых, необходимо выбрать место для крепления устройства. Используется 2 варианта: щит или шкаф. Первый напоминает металлический ящик без крышки, закрепленный на удобной для обслуживания высоте.

Шкаф оборудован запирающейся дверцей. Некоторые типы шкафов имеют отверстия, чтобы можно было снимать показания счетчиков, не открывая намеренно дверцу и не выключая приборы.

Защитные устройства закрепляются на монтажных DIN-рейках, расположенных горизонтально. Модульная конструкция автоматов, дифавтоматов и УЗО позволяет разместить несколько штук на одной рейке

Нейтральный провод всегда подключается к левым клеммам на входе и выходе, а фазный провод подключается к правым клеммам. Один из вариантов:

• входной терминал N (вверху слева) — от входного автомата;
• вывод N (внизу слева) — на отдельную нулевую шину;
• входной терминал L (вверху справа) — от входного автомата;
• выход L (внизу справа) — для группировки машин.

Когда защитное устройство установлено, автоматические выключатели могут быть уже установлены на распределительном щите. Чтобы упорядочить расположение устройств и проводов, может потребоваться переставить устройства в определенном порядке.

Приводим пример установки вводного УЗО в электрошкафу, где уже есть счетчик, вводной автомат и несколько автоматических выключателей на отдельные цепи — освещения, розетки и т.д.

Габариты щита (ШУЭ, ШУЭ, ШР) зависят от количества единиц, размещенных внутри. Товар лучше выбирать с небольшим запасом для установки новых автоматов и УЗОНа на дин-рейку, в ряд, предварительно установленный (слева направо) бытовой электросчетчик, затем вводной выключатель и 5 групповых автоматов.

Наилучшее решение установки, обоснованное работой устройств, это место между вводным автоматом и другими устройствами, обслуживающими отдельные линии (розетка и т.д.) от левого нижнего вывода фазный провод проходит к верхнему выводу среднего автомата , а ноль на шину заземления, которая размещена ниже.

Верхняя фаза — от вводного автомата, ноль — от счетчика Металлический распределительный щит марки ИЭК Комплект защитных устройств перед установкой УЗО Выбор места для монтажа УЗО Порядок подключения проводов к устройству

Никогда не подключайте УЗО на входе — оно всегда следует за общим входным выключателем. Если используется счетчик, единица дифференциального тока перемещается на третью позицию от входа.

Описание процесса подключения:

• устанавливаем устройство на DIN-рейку справа от машины — просто прикрепляем и с небольшим усилием нажимаем до щелчка;
• протягиваем обрезанные и зачищенные провода от автомата и нулевой шины, вставляем их в верхние клеммы по схеме, затягиваем крепежные винты;
• таким же образом вставьте провода в нижние клеммы и закрутите винты;
• тестируем — сначала включаем общий автомат, затем УЗО, нажимаем кнопку «Тест»; при нажатии устройство должно выключиться.

Чтобы гарантировать правильность подключения, ток утечки иногда ступенчатый. Берут два рабочих провода — «фаза» и «земля», одновременно подводят электролампы к цоколю. Имеется утечка, и устройство должно немедленно заработать.

Как правильно подключать проводки к автоматам

Существует большое количество устройств, которые облегчат подключение контактов к автоматике. Чтобы выбрать подходящий вариант, рассмотрим их подробно.

Наконечники на гибкий провод

Для соединения элементов электрощита часто используют гибкие провода с большим количеством жил, ведь с подключением таких разъемов справится даже новичок. Но в то же время здесь есть нюанс.

Как мы уже обсуждали выше, многие умельцы фиксируют жилу зажимом без заделки, из-за чего хрупкие провода начинают обламываться и контакт ослабевает.

Если при монтаже используется многожильный провод, то не забудьте шпильки

Иногда возникает необходимость зафиксировать в зажиме одновременно два контакта, поэтому для этой цели были придуманы двойные наконечники. Они лучше всего подходят, когда вы собираетесь установить много перемычек.

Специальные советы по строительству мостов

Дугообразный загиб

Обычно для соединения жил с клеммами необходимо снять 10 миллиметров изоляционного слоя — этого достаточно, чтобы образовать дугу на мессенджере, который затем укладывается в клемму. Как показывает практика, большинство электриков, за неимением подсказок, используют именно этот способ.

В результате удается добиться надежного контакта, который не ослабнет со временем. Этот способ подходит, если в конце имеется монолитный сердечник.

Благодаря такому соединению расширяется площадь взаимодействия контакта с зажимом, это позволит избежать проблем с работой станка

Неразрывные перемычки

При соединении проводом нескольких машин возникает необходимость использования гребенки (шины). Однако она не всегда есть в наличии, поэтому сделать самодельную расческу можно из проволоки любого сечения.

Согните проволоку так, чтобы получилась расческа. Затем на повороте необходимо зачистить провода.

Способ формирования непреломляющей гребенки

Каких ошибок следует избегать?

Перед подключением обязательно перепроверьте технические характеристики устройств. Номинальный ток должен быть равен или выше того же параметра для входного автомата. Значения легко определить по подсветке.

Электрики рекомендуют выбирать устройство защиты на ступень выше, то есть УЗО 63А подходит для автомата на 50А.

Можно правильно рассчитать параметры, подобрать автомат и УЗО с правильным номиналом, но допустить небольшую ошибку при монтаже, в результате чего система придет в негодность.

Например, новички часто путают шины. Следует помнить, что я использую разные шины для нулевого провода и провода заземления. Кроме того, для каждого блока требуется отдельная шина: на 5 УЗО — 5 дек.

Какую бы схему подключения вы не использовали, заземляющий проводник в ней участвовать не будет. Все клеммы рассчитаны либо на фазный провод (нагрузка), либо на ноль (нейтраль)

Ни в коем случае нельзя путать полюса N и L. У них на крышке буквенные обозначения, а провода разные по цвету, так что будьте внимательны.

Если происходит ложное срабатывание или, наоборот, устройство не отвечает, причина может быть в следующем:

• «фаза» и «земля» подключаются после УЗО;
• неполное подключение — проводник N не вставлен в соответствующий зажим;
• в розетке соединяются «ноль» и «земля;
• путаница при подключении двух и более УЗО к электроустановкам.

На практике ошибок гораздо больше, так как используются разные схемы. Чем больше устройств участвует в сборке электрощита, тем большую осторожность нужно соблюдать при подключении.

Правила безопасности в процессе работы

Большинство правил являются общими, то есть ими необходимо пользоваться в процессе электромонтажных работ.

Если вы решили оборудовать электрораспределительный щит самостоятельно, перед установкой и подключением УЗО не забудьте:

• отключить электропитание – выключить автомат на входе;
• используйте провода с правильной цветовой маркировкой;
• не используйте металлические трубы или арматуру в квартире для заземления;
• сначала установите автоматический входной переключатель.

По возможности рекомендуется использовать отдельные устройства для линий освещения, розеток, цепей для стиральной машины и т д. В противном случае достаточно установить общее УЗО.

Для защиты детей все электроустановки из детской комнаты обычно объединяют в одну цепь и оснащают отдельным устройством. Вместо УЗО можно использовать дифавтомат

Помимо характеристик самих устройств, важны и параметры других элементов электропроводки, например, сечение электропровода. Его следует рассчитывать с учетом постоянной нагрузки.

Соединять провода между собой лучше с помощью клеммных колодок, а для подключения устройств использовать специально предназначенные, промаркированные клеммы, а также схему на корпусе.