Узо что это такое в электрике, как его правильно подключить

Инструкция по установке УЗО

Сначала нужно выбрать место для монтажа устройства. Применяются 2 варианта: щит или шкаф. Первый напоминает металлическую коробку без крышки, закрепленную на высоте, удобной для обслуживания.

Шкаф оснащен дверцей, которую можно закрывать на замок. Некоторые виды шкафов имеют отверстия, чтобы можно было снимать показания прибора учета, не распахивая специально дверцу, и отключать устройства.

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

К левым клеммам на входе и на выходе всегда подключают нулевой провод, к правым – фазный. Один из вариантов:

входная клемма N (верхняя левая) – от вводного автомата;
выход N (нижняя левая) – на отдельную нулевую шину;
входная клемма L (верхняя правая) – от вводного автомата;
выход L (нижняя правая) – к групповым автоматам.

К моменту установки защитного устройства на щите уже могут быть установлены автоматические выключатели. Чтобы упорядочить расположение приборов и проводов, возможно, придется переставить устройства в определенном порядке.

Представляем пример установки вводного УЗО в электрошкаф, где уже стоит счетчик, вводный автомат и несколько автоматических выключателей для отдельных контуров — осветительного, розеточного и др.

Никогда не подключают УЗО на входе – оно всегда следует за общим вводным автоматическим выключателем. Если используют счетчик, то устройство защитного отключения переходит на третью позицию от входа.

Описание процесса подключения:

устанавливаем прибор на DIN-рейку справа от автомата – достаточно приложить его и надавить с небольшим усилием до щелчка;
протягиваем разделанные и зачищенные провода от автомата и нулевой шины, вставляем в верхние клеммы согласно схеме, закручиваем крепежные винты;
таким же образом вставляем провода в нижние клеммы и закручиваем винты;
тестируем – сначала включаем общий автомат, затем УЗО, нажимаем кнопку «Тест»; при нажатии прибор должен отключиться.

Чтобы убедиться в правильности подключения, иногда инсценируют ток утечки. Берут два рабочих провода – «фазу» и «землю», одновременно подводят к цоколю электролампы. Появляется утечка, и прибор должен моментально сработать.

Как работает прибор защиты?

Подключение защитного модуля к основной электрике всегда осуществляется после вводного автоматического выключателя и счетчика электроэнергии. УЗО с одной фазой, предназначенное для сети со стандартным показателем в 220 В, имеет в своей конструкции 2 рабочие клеммы на ноль и фазу. Трехфазные агрегаты комплектуются 4 клеммами на 3 фазы и общий ноль.

Находясь в активированном режиме, УЗО сравнивает параметры входящих и выходящих токов, и просчитывает, сколько ампер идет на все, имеющиеся в помещение электропотребители. При корректной работе эти показатели ничем не отличаются друг от друга.

Иногда УЗО может сработать без видимых причин. Обычно эту ситуацию провоцируют залипание кнопок и разбалансировка устройства, вызванные слишком интенсивной эксплуатационной нагрузкой или образовавшимся конденсатом

Разница показателей между входными и выходными токами четко указывает на то, что в доме имеется утечка электрики. Иногда она возникает из-за контакта человека с оголенным проводом.

УЗО эту ситуацию фиксирует и сразу же обесточивает подконтрольный участок сети, чтобы защитить пользователя от потенциально возможного удара тока, ожога и прочих бытовых травм, связанных с электричеством.

Самый нижний порог, при котором срабатывает устройство защитного отключения, составляет 30 мА. Этот показатель называется уровнем неотпускания, при котором человек ощущает резкий токовый удар, но еще может отпустить предмет, находящийся под напряжением.

При переменном напряжении 220 В частотой 50 Гц ток, объемом в 30 миллиампер, ощущается уже очень сильно и вызывает судорожное сокращение рабочих мышц. В такой момент пользователь физически не может разжать пальцы и отбросить в сторону деталь или провод, находящиеся под высоким напряжение.

Все это ведет к опасным ситуациям, угрожающим не только здоровью, но и жизни. Предотвратить эти неприятности может только грамотно подобранное и корректно установленное УЗО.

Выбор УЗО по параметрам

После того как схема подключения УЗО готова, надо определяться с параметрами УЗО. Как вы знаете, оно сеть от перегрузок не спасет. И от короткого замыкания тоже. Эти параметры отслеживаются автоматом защиты. Чтобы обеспечить безопасность всей проводки, на входе ставят вводной автомат. После него стоит счетчик, а затем обычно ставят противопожарное УЗО. Оно выбирается специфически. Ток утечки 100 мА или 300 мА, а номинал — тот же что и у вводного автомата или на ступень выше. То есть, если входной автомат стоит на 50 А, УЗО после счетчика ставят либо на 50 А, либо на 63 А.

Противопожарное УЗО выбирают по номиналу вводного автомата

Почему на ступень выше? Потому что срабатывают автоматические защитные выключатели с задержкой. Ток, превышающий номинальный не более чем на 25%, они могут пропускать не менее часа. УЗО на длительное воздействие повышенных токов не рассчитано, и с большой вероятностью оно сгорит. Дом останется без электричества. Но это касается определения номинала противопожарного УЗО. Другие выбираются по-другому.

Номинальный ток

Как выбрать номинал УЗО? Он подбирается по методике определения номинала автомата — в зависимости от сечения провода, на который устанавливается устройство. Номинальный ток защитного устройства не может быть больше максимально допустимого тока для данного провода. Для простоты выбора есть специальные таблицы, одна из них ниже.

Таблица подбора номинала автомата защиты и УЗО

В крайнем левом столбце находим сечение провода, правее есть рекомендуемый номинал автомата защиты. Такой же должен быть и у УЗО. Так выбрать номинал защитного устройства от тока утечки несложно.

Величина тока отключения

При определении этого параметра тоже понадобится схема подключения УЗО. Номинальный отключающий ток УЗО — это величина тока утечки, при котором происходит отключение питания на защищаемой линии. Этот параметр может быть 6 мА, 10 мА, 30 мА, 100 мА, 500 мА. Самый малый ток — 6 мА — используется в США, в европейских странах и у нас их и в продаже нет. Устройства с максимальным током утечки в 100 мА и выше ставят в качестве пожарной защиты. Они стоят перед входным автоматом.

Для всех остальных УЗО этот параметр выбирается по простым правилам:

Устройства защиты с номинальным током отключения 10 мА ставят на линии, которые идут в помещения с повышенной влажностью. В доме и квартире это ванная комната, еще может быть освещение или розетки в бане, бассейне и т.д. Этот же ток отключения ставят если линия питает один электроприбор. Например, стиральную машину, электроплиту и т.д. Но если в той же линии есть розетки, нужен больший ток утечки.
УЗО с током утечки 30 мА ставят на групповые линии питания. Когда подключено более чем одно устройство.

Это простой алгоритм, основанный на опыте. Есть другой способ, который учитывает не только количество потребителей, но и номинальный ток в зоне защиты, а, вернее, сечение провода, так как именно от этого параметра зависит номинальный ток линии электропитания. Это более правильно, так как объясняет, как подобрать величину тока утечки для общего УЗО, к примеру, а не только для устройств, которые ставят на потребителей.

Таблица подбора номинального тока отключения для УЗО

Надо еще учитывать индивидуальные токи утечки каждого из приборов. Дело в том, что на каждом более-менее сложном устройстве какой-то небольшой ток «утекает». Ответственные производители указывают его в характеристиках. Допустим прибор на линии один, но его собственный ток утечки более 10 мА, ставят УЗО с током утечки 30 мА.

Тип отслеживаемого тока утечки и селективность

Разные приборы и устройства используют ток разной формы, соответственно, УЗО должно контролировать токи утечки разного характера.

АС — отслеживается переменный ток (синусоидальная форма);
А — переменный + пульсирующий (импульсы);
В — постоянный, импульсный, сглаженный переменный, переменный;
Селективность. S и G — с выдержкой по времени отключения (для исключения случайных срабатываний), у G-типа выдержка меньше.

Выбор типа отслеживаемого тока утечки

УЗО выбирается в зависимости от типа защищаемой нагрузки. Если к линии будет подключена цифровая техника, требуется либо тип A. На линии освещение — АС. Тип В, конечно, хорош, но слишком дорог. Его обычно ставят в помещениях с повышенной опасностью на производстве, а в частном секторе или в квартирах очень редко.

УЗО класса G и S ставят в сложных схемах, если есть УЗО нескольких уровней. Этот класс выбирают для «высшего» уровня, тогда при срабатывании одного из «низших», входное защитное устройство не отключит питание.

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

Электрификация

Чтобы правильно осуществить электрификацию объекта любой сложности нужно выполнить следующие действия:

составить электрическую схему с учетом всех особенностей электропроводки конкретного объекта;
грамотно определить суммарную потребляемую мощность;
определиться с количеством электрических групп и мощностью каждой группы;
определиться с местом установки распределительного щитка и на какое количество модулей он должен быть;
подобрать прибор учета (электросчетчик);
правильно осуществить подсоединение отходящих и приходящих линий;
осуществить подключение щита к сетям энергопоставляющей компании.

Применение двухполюсных устройств

Схема подключения двухполюсного автомата подразумевает использование импульсных трансформаторов. Если они установлены понижающего типа, то частотность будет довольно быстро изменяться. Чтобы решить данную проблему, многие эксперты рекомендуют устанавливать качественные стабилитроны. В этой ситуации отрицательное сопротивление они должны выдерживать не менее 45 Ом. При этом селективность стандартно зависит от типов конденсаторов.

Если рассматривать проходные модели, то у них частота линейных искажений довольно высокая. При этом пиковое напряжение они выдерживают в среднем около 300 В. Резисторы для устройства подходят как синхронные, так и асинхронные. В свою очередь, реле подбираются, исходя из типа силового кабеля. Если рассматривать трехжильные модели, то они обладают хорошими проводными свойствами. В связи с этим реле для них понадобится магнитное.

УЗО и групповые цепи

По нормативам, УЗО ставится на групповые цепи (функциональные группы) розеток, освещения, силового оборудования, а также, в электрических цепях одиночных установок (приборов).

Схема 3, подключение УЗО 380 В, 11 кВт

На данной схеме, УЗО подключаются в электрическую сеть, 380 Вольт, и расчетной нагрузкой до 11 кВт. Это может быть частный дом или квартира. Согласно схеме, общее противопожарное УЗО (25 А/100 мА) ставится вместе со счетчиком в УЭРМ (Устройство этажное распределительное многоящичное – современный этажный щит). Электросеть помещения разделена на 5 групп, три из которых защищены УЗО 16 А/30мА и цепь ванной, защищена УЗО 25А/10мА.

Схема 4, 8 групповых цепей

На схеме 4, УЗО подключаются в электрической сети 380 Вольт, и расчетной нагрузкой до 11 кВт. Данная схема, предусматривает 8 групповых цепей, 6 из которых защищены УЗО. (4 узо 16А/30мА и 1 узо 25А/10мА)

Схема 5, подключение УЗО в частном доме

Установка УЗО в частном доме с электропитанием от столба. Напряжение питания 220 Вольт.

Противопожарное УЗО (32А/100мА) ставится на вводе кабеля питания в ЩКВс (щит квартирный встраиваемый со стеклом) вместе со счетчиком. Вполне щит ЩКВс может быть заменен ЩКНс (щит квартирный навесной) или щитом ЩВУ (щит вводно-учетный).

Второй щит в доме, ЩР (щит распределительный), В нем ставится три УЗО (25А/30мА) для защиты цепей силовых розеток.

Схема 6, УЗО в большой квартире

Электрическая схема электропроводки большой квартиры или дома. Вводное защитное устройство поставлено до счетчика, вопрос зачем? Если мы говорим об установке УЗО, как такового, то такая установка УЗО до счетчика неправильная. Возможна установка защитного устройства до счетчика, если это дифференциальный автомат защиты, но здесь уже стоит автомат защиты.

Схема 7, УЗО в сети tn-s

Устройство защитного отключения в квартире, без противопожарного узо, в сети типа tn-s.

Если рассматривать данную схему, как схему только квартиры, то вполне допустимо, разделение PEN проводника на PE и N проводники в этажном щите, а сама сеть типа: tn-c-s.

Схемы 9 и 10, правильное и не правльное подключения узо

Это простые принципиальные схемы по правильному и не правильному подключению УЗО

Стоит обратить внимание, на неправильное подключение УЗО

(1) это подключение дифференциального автомата,
(2) и (3) это подключение УЗО с автоматами защиты.

Схема 11 и схема 12, узо на принципиальных схемах

Простые принципиальные схемы, 220 Вольт. На них прекрасно и правильно показано подключение УЗО в сборке: вводной автомат-счетчик учета- УЗО противопожарное.

Схема 13, Муниципальная схема подключения квартиры

Муниципальная схема подключения квартиры. Противопожарное УЗО (50А/100мА) в этажном щите и общее УЗО в квартирном щитке (40А/30мА). Название говорит само за себя, схема экономичная.

Минимальная схема подключения квартиры с одним противопожарным УЗО (40А/30мА).

Схема 15, Оптимальная схема подключения квартиры

В квартире планируются два УЗО, причем одно устройство защищает сразу две группы (розеток и кухни). На схеме хорошо иллюстрируется выше сформулированное правило, об отдельной шине заземления для УЗО на несколько групп.

Аналогична схеме 15, но по непонятным причинам, убрана отдельная шина заземления.

Схема 17, Селективные узо

Последняя схема подключения УЗО. На ней видим, иллюстрацию еще одно правило установки УЗО: УЗО устанавливаемое на вводе, должно быть селективным, то есть иметь задержку по времени отключения по сравнению с другими УЗО сети.

Это все 15 схем установки УЗО, на самом деле их 17. Некоторые спорные, большинство полезные.

Антипов Игорь, специально для сайта «Электрика своими руками»

Принцип работы УЗО

Принцип работы УЗО. — этим вопросом задаются многие.

Как известно из курса электротехники, электрический ток течет из сети по фазному проводу через нагрузку и возвращается обратно в сеть по нейтральному проводу. Это закономерность легла в основу работы УЗО.

Принцип работы устройства защитного отключения основан на сравнивании величины тока на входе и выходе защищаемого объекта.

При равенстве этих токов I_вх = I_вых УЗО не реагирует. Если I_вх > I_вых УЗО чувствует утечку и срабатывает.

То есть, токи протекающие по фазному и нейтральному проводу, должны быть равны (это касается однофазной двухпроводной сети, для трехфазной четырехпроводной сети ток в нейтрали равен сумме токов которые протекают в фазах). Если токи не равны – значит имеется утечка, на которую и реагирует УЗО.

Рассмотрим принцип работы УЗО более детально.

Основным элементом конструкции устройства защитного отключения является дифференциальный трансформатор тока. Это тороидальный сердечник на который намотаны обмотки.

При нормальной работе сети, электрический ток протекающий в фазном и нулевом проводе создает в этих обмотках переменные магнитные потоки, которые равны по величине, но противоположны по направлению. Результирующий магнитный поток в тороидальном сердечнике будет равен:

Как видно из формулы магнитный поток в тороидальном сердечнике УЗО будет равен нулю, следовательно ЭДС в контрольной обмотке наводится не будет, ток в ней, соответственно тоже. Устройство защитного отключения в этом случае не работает и находится в спящем режиме.

Теперь представим что человек коснулся электроприбора который в результате повреждения изоляции оказался под фазным напряжением. Теперь через УЗО кроме тока нагрузки будет протекает дополнительный ток — ток утечки.

В этом случае, токи в фазном и нулевом проводе не будут равны. Результирующий магнитный поток также не будет равен нулю:

Под воздействием результирующего магнитного потока в контрольной обмотке возбуждается ЭДС, под действием ЭДС в ней возникает ток. Ток возникший в контрольной обмотке приводит в действие магнитоэлектрическое реле которое отключает силовые контакты.

Максимальный ток в контрольной обмотке появится тогда когда в одной из силовых обмоток тока не будет. То есть, это ситуация когда человек коснется фазного провода, например в розетке в этом случае ток в нулевом проводе протекать не будет.

Несмотря на то, что ток утечки весьма невелик, УЗО оснащают магнитоэлектрические реле с высокой чувствительностью, пороговый элемент которого способен среагировать на ток утечки 10 мА.

Ток утечки это один из основных параметров по которому выбирают УЗО. Существует шкала номинальных дифференциальных токов отключения 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА.

Следует понимать, что устройство защитного отключения реагирует только на токи утечки и не работает при перегрузках и коротких замыканиях. Не сработает УЗО и в том случае, если человек одновременно возьмется за фазный и нулевой провод. Это происходит по тому, что человеческое тело в этом случае можно представить как нагрузку, через которую проходит электрический ток.

Из-за этого вместо УЗО устанавливают дифференциальные автоматы, которые по своей конструкции объединяют одновременно УЗО и автоматический выключатель.

Проверка работоспособности УЗО

Для того чтобы осуществлять контроль исправности (работоспособности) УЗО, на его корпусе предусмотрена кнопка «Тест». при нажатии на которую искусственно создается ток утечки (дифференциальный ток). Если устройство защитного отключения исправно, то при нажатии на кнопку «Тест» оно отключится.

Специалисты рекомендуют производить такой контроль примерно один раз в месяц.

Похожие материалы на сайте: