Подключение 3-х фазного УЗО к электрической сети

Устройство защитного отключения или выключатель дифференциального тока — электромеханический прибор, осуществляющий автоматическое отключение электроэнергии в сети при достижении дифференциальным током определенной величины. В цепях с напряжением 380 В устанавливается 3-х фазное УЗО. Отличается этот аппарат наличием 3 или 4 полюсов для подключения в электрическую сеть.

Назначение прибора

Трехфазное УЗО защищает электронные и электротехнические устройства от замыканий внутри сети, предохраняет цепь от возникновения пожаров из-за утечки тока. Но главная задача этого устройства — защита людей от поражения током.

Это может произойти при случайном прикосновении человека к оголенным проводам или корпусу бытового прибора с пробитой изоляцией. При возникновении такой ситуации трехфазное УЗО автоматически отключит электроэнергию от сети.

Стоит отметить, что однофазные 3 УЗО на 3 фазы ставить нельзя, так как сработает только один прибор, а остальные будут подключены к сети. Принцип работы у всех аппаратов одинаков. Во включенном состоянии прибор проводит сравнение значений силы тока, проходящего через него.

Часто защитное оборудование устанавливается в сети с электродвигателем, у которого статорные обмотки соединены треугольником. При пробое обмотки на корпус защитное устройство моментально обесточит электрическую цепь. Иногда трехфазные устройства монтируются в сеть на 220 В, если к ней подключен сварочный агрегат.

Устройство и принцип действия

Основу конструкции прибора составляет дифференциальный трансформатор. Представляет он собой магнитопровод, выполненный из ферромагнитного материала, на который намотаны обмотки.

В обычном состоянии протекающие токи создают электромагнитные потоки, двигающиеся в разных направлениях, но одинаковые по значению. Поэтому общий магнитный поток будет равен нулю и защитное устройство срабатывать не будет.

Стоит только человеку прикоснуться к корпусу электроприбора с поврежденной изоляцией, как сразу через УЗО начнет протекать ток утечки. Из-за того, что значения токов будут разными, результирующая величина магнитного потока не будет равна нулю.

Появится электродвижущая сила в контрольной обмотке, что приведет к возникновению электрического тока. Под его воздействием сработает магнитоэлектрическое реле и отключит силовые контакты. Реагирует устройство защиты на утечку тока небольшой величины, пороговое значение которого не превышает 10 мА.

В этом и состоит отличие этих приборов от автоматов, реагирующих при перегрузках и коротких замыканиях. УЗО не отключится и в том случае, если человек коснется фазного и нулевого провода, так как он будет выступать в качестве нагрузки, пропускающей электроэнергию.

Виды защитных аппаратов

Основные типы защитных устройств подразделяются на электронные и электромеханические. На основе этих параметров потребители выбирают необходимые приборы. Кроме того, учитываются технические характеристики аппаратов, основным из которых считается значение номинального тока. Определяется этот параметр из отношения максимальной нагрузки на величину напряжения. Разделяются аппараты по току утечки, начинается он с 10 мА и может достигать 300 мА. К защитным устройствам относятся:

• AC — приборы отключаются, когда существует утечка переменного тока;
• A — универсальные устройства, которые подходят для всех случаев;
• B — применяются на производственных объектах.

Электромеханические приборы работают независимо от напряжения электрической сети, а на действие электронных аппаратов, наоборот, влияет сетевое напряжение. Если в сети частного дома установлена система заземления, то применение трехфазного УЗО тем более необходимо. Защитные устройства разделяются:

• на регулируемые (дискретные);
• нерегулируемые;
• устойчивые к скачкам тока;
• отключающиеся при резком повышении тока.

Существуют аппараты, которые объединяют в себе функции УЗО и автоматического выключателя. Такие приборы называют дифференциальными автоматами.

Популярные модели

Определенная модель УЗО выбирается согласно техническим характеристикам. Если в сети установлены мощные электроприборы, то и защитное устройство должно соответствовать этим параметрам. К популярным моделям относятся:

1. УЗО 4P 63A 30mA Энергия — прибор с 4 полюсами и электромагнитным устройством отключения. Номинальный ток потребления — 63 А, а минимальный ток утечки — 30 mA. Устанавливается на DIN-рейку с помощью двухпозиционного зажима.
2. УЗО ТХЗ 4П тип АС Legrand — выключатель дифференциального тока от французских производителей. Относится к типу АС и реагирует на дифференциальный переменный ток. Обладает возможностью устанавливать дополнительные защитные элементы.
3. АВВ C40/0,3 — защитное устройство для функционирования тока в нормальном режиме. Отличается небольшой ценой и хорошим качеством. Номинальный ток в цепи — 40 А, утечки — 300 mA.

Для защиты от перенапряжения и тока короткого замыкания УЗО в цепи устанавливаются совместно с автоматическими выключателями.

Подключение электрических агрегатов

Перед подключением УЗО к трехфазной сети необходимо выбрать правильную схему. Существует несколько готовых способов установления аппарата в электрическую цепь. Схема подключения защитного устройства осуществляется с целью отключения всей электрической сети в загородном доме или квартире.

При таком соединении любое повреждение в цепи приведет к отключению прибора. Располагается электрическое устройство непосредственно рядом с электрическим щитом и счетчиком. От внешних воздействий его можно спрятать в отдельный металлический или пластиковый корпус. Существует другой способ обустройства защитного оборудования.

Возможно разделение электрической сети на несколько участков и оборудование каждого устройством защитного отключения. Такая схема позволяет обособить и обезопасить мощные бытовые приборы. Отличается такая схема тем, что при аварийной ситуации отключится только один участок, а остальные цепи останутся работоспособны.

Обычно разделяют ванную комнату, гараж, подвал и каждый этаж в загородном доме. При таком подключении электрическая сеть может выдержать практически любые нагрузки. Сам прибор подключается согласно обозначенным клеммам. Обычно на 4 полюсном автомате к крайней правой клемме подсоединяется нулевой провод, а к остальным поочередно — фазные жилы.

К трехполюсному аппарату подключаются фазные проводы, а нулевой кабель через отдельную планку соединяется с потребителями. Работоспособность УЗО проверяется с помощью специальной тестовой кнопки. Если при нажатии электрическая цепь разрывается, значит, подключение выполнено правильно.

Источник: 220v.guru

Использование трехфазного узо

Данное электротехническое оборудование применяется в промышленных условиях. Подключение трехфазного УЗО на производстве позволяет предохранить не только поражения электричеством работников, но и служит средством предупреждения пожаров (это основное его предназначение). Обеспечить безопасные условия труда поможет устройство с подходящими характеристиками.

Правильно подобранное по назначению защитное устройство, позволит избежать возникновения ряда аварийных ситуаций.

Разновидности УЗО и его принцип работы

Выпускается 2 типа защитных устройств. Это электромеханическое и электронное оборудование. По принципу действия они идентичные. Основным различием и преимуществом электромеханического прибора является:

• работа без подачи на прибор электроэнергии;
• простота, надежность схемы изделия.

Ток утечки при повреждении изоляции и касания оголенного участка вызывает срабатывание защиты – это принцип действия каждого типа прибора.

Устройство с электронной схемой, устанавливается с подведением питания. Основой его работы является в создании импульса на исполняющее реле при утечках.

Но при отключении питания на обслуживаемом участке цепи, прибор не сможет работать, потому что на него не подается ток. Происходят сбои в работе электронного типа узо в трехфазной сети при сильных морозах.

Поэтому используются такие приборы редко, хотя цена их ниже, чем на электромеханические устройство защиты.

Алгоритм одинаковый для работы всех видов приборов

В разных направлениях по проводникам протекают ток фазы и ноль. При этом происходит возбуждение 2 магнитных потоков в сердечнике защитного устройства. Потоки, как бы поддерживают равновесие системы, обеспечивая нулевое значение ЭДС.

При касании человеком оголенного провода, или утечке с нарушенного участка изоляции тока, соответствующему величине срабатывания устройства — прибор размыкает трехфазную цепь. Магнитный поток, возникающий в сердечнике, приводит в действие защелку группы контактов. Так работает каждое защитное устройство.

Каждое трехфазное узо оснащается кнопкой «Тест». Не реже 1 раза в месяц, необходимо проводить проверку исправности прибора. Нажимая на нее, вызываем искусственную утечку тока. Прибор должен среагировать на угрозу. При неисправности, выполняется работа по установке нового прибора.

Что такое УЗО, почему его устанавливают?

Для начинающих электриков, необходимо понимать и знать ответы на эти вопросы, перед выполнением работ:

1. Автомат защитного отключения и Узо – это 2 разных устройства.
2. Дифференциальный автомат abb – это автоматическая защита от пика напряжения и устройство защитного отключения в одном корпусе.
3. Автомат защищает человека и бытовые приборы от критических нагрузок и тока КЗ.
4. Установка устройства защиты, предохраняет здоровье человека при утечках тока.
5. При установке гальванического трансформатора после защиты, работа в таких условиях, чревата аварией.
6. По назначению, устройство работает как заземление, но оно не может его заменить, полностью исключив возможность нанесения ущерба при попадании молнии.
7. Некоторые устройства, по своим особенностям, не могут работать в цепи с защитным устройством. Опытный электротехник сможет исправить эту ситуацию.
8. Никакая защита не спасет глупого человека, прогуливавшего уроки физики, если он закоротит собою цепь. Если взяться за провода фазы и земли и ощутить на себе влияние электрического тока – в такой ситуации не сработает ни одна защитная установка. Помните, так делать нельзя!
9. При преимуществе системы abb продолжается установка всех видов защиты. Происходит это по нескольким причинам, а именно из-за его высокой цены. Еще одна причина – при срабатывании такого устройства необходимо будет определить причину, связанную с отключением.

>

Главное, о чем нужно помнить – трехфазные устройства защитного отключения применяют для предотвращения пожаров на промышленных объектах. Сила тока для такого оборудования составляет 100 – 300 мА.

Схема работы трехфазного устройства без нулевого провода

Подключение узо для трехфазной сети, для предохранения от утечки тока на синхронном электродвигателе, можно проводить без ноля. При этом соединение обмоток осуществляется по схеме звезда или треугольник без нейтрали. Суммируя показатели токов на фазах, мы видим, что они не могут вызывать включения в работу УЗО, из-за своей небольшой величины.

При возникновении аварийной ситуации, когда происходит утечка на фазах, ток проходит на землю через корпус. При этом возникает движение потока через трансформатор прибора, происходит срабатывание защиты.

Величина напряжения трехфазного тока 380 В, а на однофазном приборе 220. Разница немаленькая. Возможно, ли установить трехфазное узо в однофазную сеть? Если производителем была предусмотрена такая возможность, то да.

Самое главное, чтобы была гарантированна нормальная работа цепи тестов напряжениях, величиной соответствующей принятым нормам. Особенно это правило важно исполнять при установке электронного прибора защиты.

Какой прибор лучше установить и как его подключить?

При установке дифференциального автомата abb, экономится место в щитке и на проводах при разводке. Он предохраняет сразу от нескольких неисправностей. Короткое замыкание и пиковые значения тока (работа автомата отключения сети) и недопущение пожара и поражения током при утечке.

При этом качественный дифавтомат abb, может стоить намного дороже, чем 2 отдельных, качественных прибора (автомат и УЗО).

На трехфазных приборах защиты имеются по 4 клеммы для подводящей группы и идущей к потребителям тока. Поэтому при установке он будет не менее 7 крепежных ячеек в электрическом щитке. Закрепляется прибор с помощью специальных защелок, вставляемых в пазы электрощита.

На подводящие верхние клеммы закрепляем приходящие к щиту кабели. От нижних отводим проводку к оборудованию. Провода в клеммах закрепляются с помощью поджимных винтов. Самое главное — подсоединять провода так чтобы не перепутать фазу и ноль. Это может привести к тяжелым последствиям.

Проверив правильность монтажа, можно произвести пробное включение сети.

Схема подключения узо достаточно проста. С этой работой справится новичок, но лучше использовать при выполнении работ несколькими нашими советами.

Для того чтобы правильно работала система защиты, сразу за защитным автоматом, необходимо подключить УЗО.

Следует всегда помнить о том, что устройство защитного отключения никогда не сможет заменить заземления и наоборот. При этом никакой автомат, служащий для предохранения от токов КЗ, никогда не заменит УЗО и не предохранит человека от последствий утечек тока.

Устройство, со значением свыше 30мА не сможет защитить человека от поражения электротоком. Такой прибор устанавливают для предохранения здания от пожара при утечках тока.

Выбирают защиту согласно следующим характеристикам:

• Выбор определяется по особенностям прибора. Следует напомнить, что лучшим вариантом является электромеханический тип прибора.
• Подбор, производят согласно мощности прибора, учитывается время прекращения подачи энергии.
• Определенный нагрузочный ток требует установки различных устройств.
• Определитесь, готовы ли вы платить за возможности, которые и не нужны. А еще подумайте – стоит ли переплачивать за имя фирмы производителя.

Большинство все брендовой продукции выпускается на территории Китая. Иногда, заводы производители известной марки, не догадываются о том, что его продукция выпускается на рынок. А весь остальной ассортимент производится в районах мира, с низким уровнем жизни. Но даже здесь можно попасть на некачественный товар.

Провод заземления не должен отходить к заземляющему контуру, за установленным устройством защитного отключения. Он не может располагаться в зоне ответственности УЗО. Поэтому он включается в электрическую цепь обязательно перед защитой.

Следите за правильностью подключения проводов, согласно электрической схеме. Как правило, она находится на одной из поверхностей сторон прибора.

Выполнив все эти требования и правила, вы получаете надежную и безотказную защиту от утечек электрического тока.

Источник: evosnab.ru

Схема подключения УЗО: в однофазной и трехфазной сети с заземлением и без заземления

Уже много лет прекрасно используется всеми известное защитное устройство УЗО (устройство защитного отключения). Такое устройство обеспечивает надежную защиту по электробезопасности частных домов и квартир от утечек тока.

Свою функцию устройство выполняет только тогда, когда используется заземляющий проводник. Если его нет, то использование такого устройства теряет какой-либо смысл. Без заземления устройство защитного отключения не ощутит утечку тока на корпус какого-нибудь электроприбора при поломки и тем самым не отключится и не прекратит подачу напряжения в линии.

Устанавливаются они, как на вводе в дом или квартиру, так и на отдельные линии отведенного участка электрической сети, если это требуется.

Так как они устанавливаются в 1-но фазных и 3-х фазных сетях, конструктивно они отличаются количеством полюсов присоединения проводов.

Устройство защитного отключения защитит вашу электропроводку от токов утечки, но никак не защитит от перегрузки в сети и короткого замыкания (КЗ). Поэтому предусматривается совместное использование устройства с автоматическим выключателем.

Ниже вы увидите схемы подключения устройств защитного отключения в однофазной и трехфазной цепи в системе TN – С и TN – С – S.

Схема подключения УЗО в однофазной сети без заземления

Ниже вы видите схемы по системе TN – C. Такая схема подсоединения сегодня не актуальна, так как не используется защитный проводник.

Существуют два способа эксплуатации сетей без заземления. Это способ с единой сетью и из нескольких подсетей.

С единой сетью используется только один аппарат УЗО, а с подсетями устанавливают столько устройств, сколько предусматривается веток (линий).

Защитное устройство с единой сетью подбирается с учетом общей потребляемой мощности в квартире, доме. Определяют номинал и ток отсечки устройства.

Такую схему можно применять там, где используются минимальное подключение электроприборов к сети.

В случае, когда нужно использовать способ из нескольких подсетей, то используется общее защитное устройство, а от него на каждую ветку (линию) устанавливаются дополнительные аппараты защитного отключения и затем автоматические выключатели (АВ).

Автоматические выключатели 1 и 2 (смотрите схему выше) можно не использовать. Такие АВ используются в особых случаях.

В итоге получается: напряжение подается на вводной АВ, проходит через счетчик, далее фаза с нулем подключается к общему УЗО с током отсечки 100 – 300 mA, после фаза распределяется по группам на автомат 1 и 2, после чего фаза подключается к групповым защитным аппаратам с отсечкой 30mA, а после них к автоматическим выключателям, которые защищают от КЗ и перегрузки каждую линию – освещения, розетки и другие линии, которые используются в квартире или доме.

С помощью такого подключения мы сделали двойную защиту: пожарную – с помощью общего защитного устройства и от прикосновения – групповых защитных устройств.

Вывод

Если сравнить первый способ и второй способ подключения, то с уверенностью можно сказать, что второй способ более надежный с точки зрения пожарной опасности и поражения человека электрическим током.

Стоит понимать, что подключения УЗО в однофазной сети без заземления не дает 100% гарантии безопасности.

Подключение в однофазной сети с заземлением – схема

На самом деле в 1-но фазной сети монтаж электропроводки нужно проводить трехжильным проводом: фаза, нуль и заземление.

Такой монтаж при дальнейшей эксплуатации электроприборов дает надежную защиту от поражения человека электротоком и пожара в помещении. УЗО при таком способе подключения работает более эффективнее чем без заземления.

Обратите внимание – некоторые устройства защитного отключения имеют нулевую клемму слева, а не справа. Пример показан с УЗО марки «Schneider-Electric» на картинке.

Ниже приведена правильная схема подключения по системе TN – С – S.

• Провод РЕ – заземление;
• Провод N – нуль;
• Провод L – фаза.

Преимущество такой схемы – возможность с экономить свои средства на покупке материала, здесь используется только одно устройство защитного отключения, а также простота монтажа.

Недостатком является то, что при срабатывании защитного аппарата отключается вся квартира или дом. Чтобы это избежать нужно установить групповые устройства защиты, которые были описаны в этой статье выше, но с заземлением.

УЗО в трехфазной сети – схема подключения

Принцип работы трехфазного УЗО в сети точно такой же, как и однофазного. Так как трехфазные устройства защиты выпускаются с большими токами утечки, нужно разделить 3-х фазную сеть на группы со своими однофазными или 3-х фазными (если необходимо) устройствами защиты и автоматическими выключателями.

Групповые устройства защиты устанавливают на линии, где подключаются мощные электроприборы или таких электроприборов несколько, то есть нагрузка на линию большая.

Существуют множество разнообразных схем подключения. Каждая схема разрабатывается для данного помещения индивидуально в зависимости от нужд.

В основном такие аппараты защиты применяются в частных домах, дачах. В квартирах такие устройства применение не нашли.

>

На картинке ниже вы увидите пример одной из большого разнообразия схем подключения трехфазной сети.

Дополнительно посмотрите видео о схемах подсоединения УЗО в трехфазной сети.

Заключение

Правильно разработанная схема подключения однофазной или трехфазной сети и грамотный монтаж электропроводки обеспечит вас надежной защитой от пожара и поражения электрическим током.

Источник: electromc.ru

Принцип работы УЗО в однофазной или трехфазной сети. Принцип работы УЗО и схема подключения

УЗО представляет собой отдельный тип защитных электроаппаратов наряду с автоматическими выключателями (АВ). Хотя их назначением является именно электрозащита, как и у АВ, но принципы работы у них отличаются.

Зачем нужны УЗО, если есть АВ?

С течением времени электроизоляция токоведущих частей электроприборов, включая ТЭНы, провода, шнуры питания и кабели, неизбежно стареет. И тогда с них через токопроводящие корпуса различных электроприборов в землю начинают протекать так называемые токи утечки, величиной от нескольких десятков микроампер до единиц миллиампер.

Обычные АВ на появление токов утечки никак не реагируют – ведь они составляют ничтожные доли от номинальных токов электропотребителей. Однако их появление (точнее, превышение токами некоторого допустимого предела) является сигналом тревоги. Это предупреждение о приближении аварийной ситуации, и для ее предотвращения нужен специальный защитный электроаппарат – УЗО.

Кроме того, как известно, неотпускающий (судорожный) ток, представляющий для человека (при определенном времени воздействия) смертельную опасность, равен всего 10 мА. Поэтому необходимость создания защитных устройств, реагирующих на токи утечки в этом диапазоне величин, ощущалась с самого начала широкого проникновения электричества в быт.

Пояснение работы устройства

Попробуем объяснить принцип работы УЗО при помощи гидравлической аналогии. Будем считать, что вода протекает по замкнутому контуру водяного отопления так же, как и электроток по проводам. Если где-то в отопительной трубе возникает дыра, то через нее идет утечка воды. Поэтому ее расход (аналог электротока) через два сечения труб, одно из которых на входе контура, а другое – на его выходе, будет разным. Точно так же и с токами утечки в электроприборе. Можно сравнить, сколько тока входит в электроприбор, и сколько выходит. В однофазный электроприбор ток входит по фазному проводу, а выходит по нулевому, поэтому достаточно сравнить токи в этих двух проводах. В этом и состоит принцип работы УЗО в однофазной сети. Если величины тока на входе и на выходе электроприбора не одинаковы, то оно за время порядка нескольких миллисекунд отключает его от сети. Такое малое время срабатывания необходимо потому, что превышение токами утечки величины тока срабатывания УЗО могло быть вызвано именно прикосновением человека к токопроводящему корпусу прибора.

Ток срабатывания

Но чтобы работа УЗО стала эффективной в бытовых условиях, понадобилось немало времени. Прежде всего, нужно было точно определиться с величиной тока утечки, который был бы безопасен для человека на время срабатывания устройства. Попытки проектировать УЗО на токи утечки менее 10 мА приводили к созданию больших, сложных и дорогих устройств, причем склонных к ложным срабатываниям от различных электромагнитных наводок.

К началу 80-х годов ХХ в. ток их срабатывания, на основании опытов с добровольцами, был выбран величиной в 30 мА, а также были созданы малогабаритные трансформаторы с ферритовыми кольцевыми сердечниками (их называют дифференциальными), ставшие датчиками токов утечки. В продажу поступили электромеханические дифференциальные УЗО-ДМ с током срабатывания от 20 до 30 мА, являющимися сегодня самыми популярными в быту. Обычно литеры ДМ опускают, и прибор называют просто УЗО.

Принцип работы УЗО и схема подключения

Токи, протекающие по фазному и нулевому проводникам в разных направлениях, возбуждают в кольцевом сердечнике трансформатора устройства два одинаковых по величине магнитных потока Ф1 и Ф2, однако векторы магнитной индукции, соответствующие этим потокам, направлены в сердечнике встречно и взаимно компенсируют друг друга. Поэтому суммарный магнитный поток в сердечнике равен нулю, как и ЭДС во вторичной обмотке трансформатора.

Если вследствие дефекта изоляции появляется ток утечки, близкий к току срабатывания, то Ф1 ≠ Ф2, в сердечнике возникает магнитный поток, наводящий в выходной обмотке ЭДС, способный создать ток, достаточный для срабатывания порогового элемента УЗО. Далее оттягивается защелка силовой контактной группы, и ее контакты размыкаются. Таков принцип работы УЗО всех типов.

Во всех типах таких устройств предусмотрена кнопка «Тест», при нажатии на которую искусственно создается ситуация утечки тока для проверки срабатывания устройства. Флажок или кнопка с самофиксацией служат для повторного включения УЗО после тестового срабатывания.

Разновидности УЗО

Известны электромеханические и электронные типы таких защитных аппаратов. Принцип работы УЗО и схема подключения обоих типов одинаковы, однако приборы первого типа не нуждаются в электропитании и обладают простой и надежной конструкцией. Для их срабатывания хватает тока утечки в защищаемом электроприборе.

Электронное УЗО нуждается в подаче на него напряжения питания, так как в нем пороговый элемент выполнен в виде электронной схемы, усиливающей малый ток в выходной обмотке его трансформатора и создающей импульс для исполнительного реле.

В связи с этим и сам трансформатор электронного УЗО меньших размеров, габаритов и мощности. Модуль порогового элемента с усилителем питается от контролируемой цепи, и если в цепи его питания произойдет обрыв проводника, то такое устройство потеряет работоспособность. Имеются и другие риски при работе электронных УЗО. Например, выход из строя его электронных компонентов при импульсных перенапряжениях в питающей сети.

Поскольку надежность электронных УЗО ниже, чем у электромеханических, то и стоимость их меньше.

Трехфазное УЗО

У трехфазного аппарата, в отличие от однофазного, четыре полюса вместо двух, поскольку нулевой проводник проходит через оба типа устройств. Принцип работы трехфазного УЗО такой же, как и у однофазного.

Сердечник его трансформатора охватывает четыре проводника – три фазных и один нулевой. Суммарный ток в трех фазных проводах (т. н. ток нулевой последовательности) всегда равен по величине току в нулевом проводе и противоположен ему по направлению (внутри УЗО). В этом случае сердечник трансформатора не намагничен, в его выходной обмотке тока нет. Если в защищаемом приборе появился ток утечки, то в сердечнике появляется переменный магнитный поток, наводящий ЭДС в выходной обмотке трансформатора. По ней начинает протекать ток, пропорциональный току утечки, и если ток утечки превышает ток срабатывания, то УЗО отключает электроприбор. Баланс токов в контрольном органе УЗО нарушается, и оно срабатывает.

Трехфазное УЗО без нулевого проводника

Для защиты от токов утечки асинхронных электродвигателей, обмотки которых соединены в треугольник или в звезду с невыведенной нейтралью, применяется подключение 4-полюсного УЗО с незанятой нулевой клеммой. При отсутствии токов утечки в фазах электродвигателя, сумма токов в фазных проводах очень мала и неспособна вызвать срабатывание защиты. Появление тока утечки из фазных проводов через корпус двигателя в землю вызывает циркуляцию через трансформатор УЗО тока нулевой последовательности, на который и реагирует электроаппарат. Общий принцип работы УЗО и в этом случае не изменяется.

Особенности применения одно- и трехфазных УЗО

Трехфазные 4-полюсные аппараты имеют довольно большие токи срабатывания, что позволяет применять их только для противопожарной защиты, как и АВ с тепловыми расцепителями. Защиту же групповых линий на розетки в комнатах, кухне и ванной, либо защиту отдельных линий питания мощных электроприборов (стиральных и посудомоечных машин, электроплит, электроводонагревателей) следует выполнять на 2-полюсных однофазных УЗО с установкой номиналов по токам утечки от 20 мА до 30 мА.

Для того чтобы работа УЗО в однофазной сети была безопасной, оно само должно быть защищено от перегрузки по току (при длительной непрерывной работе исправного электроприбора), установленным перед ним АВ с тепловым расцепителем.

Работа УЗО без заземления

Как известно, в старых домах советской постройки квартирные электропроводки не имели отдельного нулевого защитного проводника, подключаемого к контуру заземления. Предполагалось, что его функцию исполняет нулевой рабочий проводник (т. н. система электроснабжения TN-C с общими нулевыми рабочим и защитным проводниками). А поскольку во всех изданиях ПУЭ есть запрет на установку в защитных проводниках аппаратов защиты, то 2-полюсные УЗО, разрывающие одновременно и фазу и нуль, также попадают под запрет. Даже последняя 7-я актуальная редакция ПУЭ в п. 7.1.80 подтвердила недопустимость установки УЗО в сетях по системе TN-C. Дело в том, что были зафиксированы случаи поражения электротоком во время их срабатывания.

Причиной этого стала разновременность срабатывания контактов устройств, составляющая единицы милисекунд. Но если первым отключался контакт в нулевом проводе, то при пробое изоляции на корпус бытового электроприбора потребитель оказывался под полным фазным напряжением, так что этих нескольких милисекунд вполне хватало для смертельного поражения.

>

Для квартир без нулевых защитных проводников устанавливать общеквартирное УЗО недопустимо, но отдельные такие аппараты можно устанавливать в групповые розеточные линии с общим защитным проводником или в линии питания отдельных электроприборов, если защитные проводники розеточных групп или розеток по кратчайшему пути заведены на их входные нулевые клеммы.

В этом случае разрыв внутри УЗО нулевого рабочего провода раньше фазного не приводит к разрыву защитного проводника электроприбора, так как участок защитного проводника от входной нулевой клеммы через розетку и шнур питания электроприбора останутся неповрежденными.

Источник: www.syl.ru

Схемы подключения УЗО и дифференциальных автоматов

Среди защитных устройств в домашней электропроводке все большей популярностью пользуются устройства защитного отключения (УЗО) и дифференциальные автоматы (дифавтоматы). Производители выпускают их с различными типами конструкций для использования в однофазных и трехфазных схемах электроснабжения. Все эти устройства имеют общий алгоритм работы.

Принципы работы

По большому счету отличие УЗО от дифференциального автомата состоит в отсутствии в схеме автоматического выключателя, реагирующего на превышение токов нагрузки. Поэтому схема подключения однофазного или трехфазного УЗО от схемы подключения дифференциального автомата отличается только отсутствием данной функции. Для защиты от коротких замыканий и недопустимых нагрузок в ней требуется устанавливать дополнительную токовую защиту.

Общим же элементом этих защит является схема, основанная на сравнении векторов токов, входящих в устройство и выходящих из него, которая при отклонениях от установленных предельных величин отключает электрооборудование.

Элементная база, на которой работает эта схема, может быть разной, к примеру, на основе электромагнитных реле или полупроводниковых элементов. Чтобы понять, как правильно подключить УЗО и дифференциальный автомат к электрической сети рассмотрим первый вариант конструкции для упрощенной однофазной сети. Внутренние элементы статических приборов работают по такому же алгоритму. Поэтому их подключение совершенно аналогичное.

Режим нормального электроснабжения

При включении УЗО под нагрузку через его тоководы, вмонтированные внутрь тороидального магнитопровода, протекает ток нагрузки. Если качество изоляции в схеме хорошее, то через нее никаких токов утечки не будет. Ток I1, входящий по фазному тоководу L1 будет соответствовать по величине значению выходящего из магнитопровода тока I2 и одновременно направлен в противоположную сторону.

При этом магнитные потоки ФL и ФN, образованные от токов фаз и нуля, тоже будут равны по величине и противоположны по направлению. Во время прохождения по магнитопроводу магнитные потоки складываются в нем, взаимно уничтожая друг друга. Суммарный магнитный поток магнитопровода Фс равен нулю.

Описанный вариант рассматривает работу идеального устройства, которые существуют только в теории. На практике же всегда проявляется какой-то небаланс соотношений Ф1 и Ф2, но он очень маленький и не оказывает влияния на работу схемы.

Режим возникновения тока утечки

В случае нарушения изоляции часть потенциала фазы станет стекать на землю, образуя ток утечки Iут. На эту же величину снизится значение тока в нулевом проводнике I2. Он сформирует меньший магнитный поток ФN. При сложении магнитных потоков внутри магнитопровода возникнет превышение потока Ф1 над Ф2. Суммарный поток Фс сразу же увеличится и наведет в намотанной вокруг него катушки ЭДС.

Под ее действием в замкнутом контуре катушки возникнет ток ΔI, пропорциональный току утечки. В случае превышения им значения, выставленной пользователем уставки, произойдет срабатывание электромагнита, выводящего из зацепления защелку встроенного в устройство расцепителя, который сработает и снимет напряжение со всей защищаемой зоны.

Режим отключения электроснабжения

Как видим, вся работа защит на отключение происходит в автоматическом режиме. Но для того чтобы повторно включить УЗО в работу необходимо выполнить действия:

1. проанализировать состояние электросхемы для выяснения причины отключения;

2. устранить выявленную неисправность;

3. только после этого использовать рычаг ручного включения на корпусе УЗО или дифавтомата.

Возникновение повторного срабатывания УЗО необходимо рассматривать как следствие плохой изоляции электрооборудования и незамедлительно принять меры к ее восстановлению. Загрубление уставок защиты, как и ее блокирование, недопустимо.

При первичном монтаже УЗО или дифавтомата в схему электропроводки достаточно правильно подключить входные и выходные провода фазы и нуля на свои клеммы. Они на всех корпусах четко промаркированы.

Схема подключения однофазного УЗО к двухпроводной сети

Для обозначения входных клемм фазы и нуля делаются надписи «1» и «N», а выходных — «2» и «N». Для устройств, использующих электронную базу, важно правильно подключать нейтраль потому, что нельзя ошибаться с ее полярностью. В противном случае высока вероятность повреждения составляющих деталей электронной схемы.

В конструкции прибора используется возможность периодического его тестирования во время работы для определения исправности. С этой целью установлена кнопка «Т», при включении которой через токоограничиваюший резистор и замкнутый контакт создается цепочка для протекания части тока, влияющей на возникновение дисбаланса магнитных потоков, обеспечивающего отключение защиты. Если на УЗО под напряжением нажата кнопка тестирования Т, а отключения не произошло, то это однозначно указывает на то, что устройство неисправно.

При ручном включении УЗО в этой схеме замыкаются сразу 3 контакта:

1. токовода фазы;

2. токовода нуля;

3. цепи тестирования электронной схемы.

Во время возникновения токов утечек при срабатывании защиты эти же три контакта автоматически разрывают свои цепочки.

Схема подключения трехфазного УЗО к четырехпроводной сети с общей нейтралью

За основу монтажа трехфазных УЗО и дифавтоматов взята предыдущая схема. В ней тоже надо соблюдать полярность каждой фазы и нуля. Для этого к нечетным клеммам подключают входные цепи, а к четным — выходные.

Такое УЗО работает при возникновении небаланса магнитных потоков, создаваемых токами от всех четырех токопроводов.

Схема подключения трехфазного УЗО к трем однофазным сетям с общей нейтралью

Эта разработка позволяет одним устройством сразу защищать три однофазных электрических схемы.

Для этого достаточно выбрать место установки, позволяющее использовать шинку для подключения к выходу защиты нейтрали для ее разделения по сетям №1, 2, 3.

Схема подключения трехфазного УЗО к трехпроводной сети без нейтрали

При частном случае защит электродвигателей, работающих от трех фаз без нейтрали, нулевые клеммы на УЗО не задействуются.

Однако при таком подключении лучше использовать электромагнитные конструкции с механическими расцепителями. У статических моделей для работы необходима подача напряжения на блок питания. Он может быть подключен между фазным и нулевым проводами.

К тому же отсутствие нулевого потенциала исключает функцию периодического тестирования исправности прибора под напряжением, что не совсем удобно. Поэтому такое подключение требует проведения доработок внутренней конструкции.

Схема подключения трехфазного УЗО к однофазной сети

Это не очень рациональный способ, но к нему прибегают при последовательном монтаже вначале однофазной сети с последующим добавлением к схеме еще двух электрических цепей для общей защиты, которые будут создаваться через определенное время.

В этом случае важно, чтобы фаза была подключена строго на тот токовод, через который проводится тестирование УЗО в рабочем состоянии. Для этого достаточно при включенных силовых контактах с нажатой кнопкой тестирования «прозвонить» сопротивление между входом каждой фазы и нуля.

Делать это необходимо на демонтированном УЗО без напряжения. На двух клеммах сопротивление будет соответствовать бесконечности благодаря разорванным контактам, а на одной покажет величину сопротивления токоограничивающего резистора. К этой клемме и следует подключаться.

Отличия схем подключения УЗО от дифференциальных автоматов

В самом начале статьи отмечалось, что УЗО не имеет встроенной защиты от перегрузки и токов коротких замыканий, которые могут возникнуть в любой момент и сжечь устройство. Его надо защищать. Поэтому перед каждым УЗО необходимо монтировать автоматический выключатель с уставкой, обеспечивающей работоспособность и сохранность УЗО.

Кроме того, что автоматический выключатель спасает УЗО от токов перегрузки, он еще защищает от трех видов КЗ, которые могут возникнуть в схеме при нарушениях изоляции между:

1. выходным фазным проводом устройства 3 с входным нулевым проводом 2;

2. выходным нулевым проводом 4 с входным фазным проводом 1;

3. между выходными проводами 3 и 4.

Если в первых двух случаях ток короткого замыкания проходит только по одному токопроводу, расположенному внутри корпуса УЗО, то при третьем нагружаются обе магистрали. Этот вид замыкания самый опасный.

Дифференциальные автоматы в такой защите не нуждаются, она у них встроена. Поэтому стоимость этих приборов выше. Схема подключения дифференциального автомата не требует дополнительной установки автоматического выключателя.

Надежная и длительная работа УЗО и дифференциального автомата обеспечивается правильным подключением, учитывающим конкретные условия эксплуатируемой схемы, точным выставлением уставок на срабатывание, обеспечивающих защитные функции.

Источник: electrik.info