Опубликовано

Схемы подключения УЗО

Принцип действия

В основе принципа действия УЗО лежит использование измерительного трансформатора, который имеет две индуктивно связанные обмотки. Одна из них подключена последовательно к нулевому, а другая – к фазному проводу. В нормальных условиях работы электрической сети магнитные потоки, вызванные этими токами, взаимно компенсируются, поскольку значения их равны между собой.

В случае возникновения тока утечки, магнитный поток, создаваемый током фазного провода, превышает значение магнитного потока в нулевом проводе. В результате подается команда на срабатывание реле, которое размыкает электрическую цепь.

При проектировании и монтаже автоматической защиты следует учитывать особенности электрической сети объекта. Если необходимо выполнить подключение УЗО в квартире, то, как правило, оно устанавливается на входном щитке недалеко от счетчика электрической энергии.

Для того чтобы правильно выполнить подключение УЗО, необходимо разобраться с особенностями конструкции и принципа работы этих устройств.

Существует две разновидности УЗО по принципу действия:

  • электромеханические;
  • электронные.

Для работы первых из них нет необходимости подавать напряжение на цепи управления этим устройством, другими словами, качество функционирования таких устройств не зависит от наличия напряжения в сети. Это значительно повышает их надежность по отношению к электронным моделям. Примером электронного УЗО может служить устройство ABB УЗО F202 AC-80/0.03, а электромеханического — ABB FH202 АС-40/0.03.

Кроме того, в зависимости от количества фаз сети, в которую должно быть установлено это устройство, оно может быть выполнено в двухполюсном (например, ABB FH202 2P) или четырехполюсном (ABB FH204 4P) варианте. Наиболее распространенная схема подключения УЗО на сегодняшний день – это монтаж двухполюсного устройства в однофазную сеть. В свою очередь, четырехполюсное УЗО может быть использовано в трехфазной сети с изолированной или глухозаземленной нейтралью, а также в однофазной сети.

Общая схема подключения УЗО

Чтобы ответить на вопрос как правильно подключить УЗО, следует внимательно ознакомиться с наиболее распространенными схемами подключения этих устройств.

Понимание общих правил монтажа защитной автоматики и критериев выбора ее параметров поможет грамотно подобрать и установить в электрическом щитке УЗО с необходимыми параметрами.

Для обеспечения надежной работы УЗО, оно должно быть присоединено к электрической сети после счетчика через автоматический выключатель. Такое требование объясняется тем, что в случае возникновения ударных токов коротких замыканий УЗО не обеспечивает своевременного срабатывания своих размыкающих контактов. Таким образом, результатом подобных аварийных ситуаций может быть не только выход из строя УЗО, но и разрушение элементов электрической сети или даже пожар. При выборе автоматического выключателя следует учитывать, что значение его номинального тока не может быть выше, чем номинальный ток УЗО.

Подключение УЗО может осуществляться по схеме, составленной таким образом, чтобы обеспечить его реакцию на ток утечки, протекающий в любом из элементов защищаемой электрической сети. Для этого такое устройство подключается сразу после счетчика и общего автоматического выключателя на входном щитке. Таким образом, достигается одновременная защита всех потребителей, получающих питание через этот автомат. Однако такой способ монтажа имеет существенный недостаток – не обеспечивается селективность работы автоматической защиты, то есть ее способность отключать только те элементы сети, в которых возникли аварийные ситуации.

Для того чтобы обеспечить требуемую селективность системы защиты, необходимо поставить несколько отдельных устройств, которые подключаются после автоматических выключателей, установленных для защиты определенных групп потребителей.

Таким образом, можно выделить два основных принципа построения схемы защиты с использованием УЗО.

  • Одноуровневая схема. Подразумевает отключение всех потребителей от сети в случае возникновения тока утечки в любом из ее элементов. Такая схема применяется в небольших электрических сетях, имеющих ограниченное число потребителей малой мощности. Достоинством такого способа является возможность максимально просто рассчитать номиналы необходимых элементов, а также легкость монтажа в электрическом щитке и обслуживания этих устройств. Для ее реализации достаточно поставить всего одно УЗО в электрическом щитке после счетчика и общего автомата.

  • Многоуровневая схема. Правильный выбор элементов такой схемы автоматической защиты является заметно более сложным, чем в предыдущем случае. Параметры УЗО для каждой группы потребителей определяются исходя из их совокупной мощности. При монтаже этих устройств важно обращать внимание на то, чтобы подключение нулевого провода было выполнено в рассечку проводника, идущего к защищаемой группе потребителей. Если взять для этих целей, например, общий ноль сразу после счетчика, то УЗО сработает при подаче напряжения в сеть. В остальном параметры защиты выбираются с учетом номинального тока автоматических выключателей, а также места их расположения в структуре древовидной схемы. УЗО с меньшим номинальным током нужно поставить после аналогичного устройства, имеющего большее значение этого параметра.

В принципе, подобрать необходимый номинал устройств защиты не так уж сложно. Соблюдение вышеуказанных правил поможет самостоятельно рассчитать необходимые параметры, а также правильно поставить все необходимые устройства защитной автоматики.

При подсоединении проводов к контактам, расположенным на корпусе УЗО, важно не перепутать местами фазную и нулевую клемму. На самом устройстве нанесены соответствующие обозначения. Что же касается монтажа проводов, то лучше лишний раз убедиться в отсутствии фазы на проводе, подсоединяемом к нулевому контакту УЗО. Ошибка в подключении может спровоцировать выход из строя устройства после подачи на него напряжения.

В большинстве многоквартирных домов электрическая проводка представлена всего двумя проводами: нулевым и фазным. Ее конструкция не предусматривает наличие заземляющего провода в щитке счетчика электрической энергии. Это создает многочисленные сложности с подключением современных бытовых приборов, которые в обязательном порядке должны быть заземлены.

Однако, исходя из основного принципа действия защиты, такая схема подключения УЗО не снижает его защитных качеств, поскольку в случае возникновения утечки все равно появляется разница в значении токов в нулевом и фазном проводе (кстати, электросчетчик «не замечает» тока утечки, чем активно пользуются недобросовестные потребители для несанкционированного подключения электроприборов). Другое дело, что если корпус электроустановки не имеет контакта с землей, то и не появляется контур, по которому мог бы протекать ток утечки. Возникает ситуация, при которой путь протекания этого тока создается только после прикосновения человека к корпусу такого прибора (если при этом тело человека само имеет контакт с землей).

Использование дифференциальных автоматов

Для того чтобы совместить в одном устройстве функции УЗО и автоматического выключателя, можно поставить вместо них дифференциальный автомат.

Принцип его работы такой же, как и у этих устройств, просто все их элементы совмещены в одном корпусе. Это комбинированное устройство может реагировать на ток короткого замыкания и на ток утечки. Несомненным достоинством такого оборудования является его компактность и простота установки в щитке электрического счетчика. Это делает вполне реальным выполнение работ по самостоятельному монтажу схемы защиты с применением дифавтоматов.

Однако, поскольку эти автоматы отличаются более сложной внутренней конструкцией, то выход из строя любого их элемента повлечет за собой дорогостоящую замену всего устройства. Поэтому желательно для защиты сети ставить автоматы, выпускаемые надежными производителями электрооборудования, например ABB или Schneider Electric.

Только после детального изучения характеристик защитных устройств и параметров потребителей электрической сети, а также четкого уяснения как правильно подключить УЗО, можно быть уверенным в том, что неподготовленному человеку удастся самостоятельно подобрать и поставить устройства автоматической защиты.

Расчет и выбор УЗО

Устройство Защитного Отключения (УЗО), в зависимости от номинального тока утечки,,обеспечивает защиту: 100 и 300 мА – от пожара; 30 мА – от пожара и жизни от ударатоком; 10 мА – жизни от удара током

Исследования, проводимые в разныхстранах мира, показывают, чтосерьезность поражения электрическимтоком определяется силой тока,проходящего через тело человека.

Телесные повреждения становятся серьезными, когда сила тока превышает 40 – 50 мА втечение одной секунды.

Теоретически, сила проходящего через человеческое тело тока достигает 150 мА, когдачеловек касается проводника под напряжением 230 В в условиях сухой среды.

Измеряя разность силы тока между проводником под напряжением и нулевым проводником, дифференциальный выключатель нагрузки фактически обнаруживает ток, протекающий через тело человека.Если этот ток достигает порога 30 мА, дифферинциальный выключатель нагрузки отключается в течении нескольких миллисекунд, предупреждая таким образом телесные повреждения или более тяжелые последствия.

Рекомендации по применению УЗО

Применение УЗО и дифавтоматов Easy 9 обеспечивает защиту даже в случае отсутствия заземления

Противопожарное УЗО обеспечивает защиту от токов утечик в 100 и 300 мА, на которыене отреагирует автомат, но которые способны вызвать пожар. Противопожарное УЗО не защищает жизнь и здоровье при ударе токо

РАСЧЕТ И ВЫБОР УЗО: РАСЧЕТ

1. Расчет тока утечки

При невозможности документального определения суммарного тока утечки электропроводки и нагрузки применяется расчетный метод определения тока утечки в соответствии с СП 31-110-2008. Примерный ток утечки нагрузки: 0.4 мА на 1 А тока, потребляемого нагрузкой.Примерный ток утечки провода: 10 мкА на 1 м длинны фазового провода.

Примерный расчет тока утечки линии питания электроплиты, дано:Мощность плиты – 3 кВт однофазного тока 220 В, 50 Гц. Длина 3-жильного провода от электрощитка до плиты – 15 м.Расчет:Расчетный ток электроплиты: 13,64 А = 3000 Вт / 220 В. Расчетный ток утечки электроплиты: 5,46 мА = 0,4 х 13,64 АРасчетный ток утечки провода: 0,15 мА = 150 мкА = 10мкА х 15 м. Суммарная расчетная утечка тока: 5,61 мА = 0,15 мА + 5,46 мА

2. Выбор ном. тока утечки УЗО (ном. отключающий дифференциальный ток IDn)

Значение номинального отключающего дифференциального тока УЗО не должно превышать 33% суммы токов утечки электропроводки и всех подключенных (включая переносные) потребителей электроэнергии

УЗО срабатывает в диапазоне от 50 до 100% номинала тока утечки.Пример выбора номинального отключающего тока утечки УЗО для электроплиты:Суммарная расчетная утечка тока 30 мА. Рекомендуемый расчетный номинал тока утечки УЗО: 17 мА = 5,61 мА / 33%Выбирается номинал утечки тока 30 мА. УЗО сработает в диапазоне от 15 до 30 мА (УЗО с номиналом 10 мА может ложно срабатывать, так как оно отключается в диапазоне от 5 до 10 мА.).

3. Выбор номинального рабочего тока УЗО (ном. ток In)

Номинальный рабочий ток УЗО должен быть больше суммы рабочих токов подключенных кУЗО нагрузок.Пример выбора номинального рабочего тока УЗО для электроплиты:Расчетный ток электроплиты: 13,64 А

Выбираем ближайший больший номинал УЗО – 25 А (можно выбрать 40 А, но величина запаса по току будет неоправданно велика.

Количество полюсов УЗО: 2 полюса (однофазный ток)

Номинальный рабочий ток: 25 А (п.3)

Номинальный отключающий ток: 30 мА (п.2)

Выбранное УЗО Easy: EZ9R34225

Как правильно выбрать УЗО

Дифференциальное устройство может быть электронным или электромеханического исполнения. Электромеханический вариант имеет дифференциальный трансформатор тороидального типа и исполнительный узел в виде поляризованного реле. Электронные дифференциальные устройства имеют электронную плату, работающую от напряжения сети.

Так как электрическая сеть у нас еще не достигла хорошего качества (скачки напряжения, частые отключения, заниженное или завышенное напряжение), электронная плата устройства может отказать. Рекомендуемый вариант – это более надежное электромеханическое устройство, для него источник питания не применяется.

При выборе УЗО важно также учитывать токи утечки в самих электрических приборах. У всех электроприборов есть свои утечки тока, величина которых зависит от их качества исполнения. Значение тока утечки обычно указывается в характеристиках прибора. Эти значения не должны превышать 30% от величины тока утечки защитного отключения. Например, для тока утечки в 30 мА, величина утечка тока электроприборов не должна быть больше 10 мА.

При выборе дифференциальной защиты это нужно учитывать, иначе будут частые ложные отключения сети. Напряжение электрической сети у нас имеет форму синусоиды, поэтому защитный выключатель выбирают вида АС или А для переменного напряжения.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *