Правила подключения УЗО к однофазной сети с заземлением: инструктаж по проведению работ

Варианты схем

Нельзя сказать, что существует одна конкретная схема. Каждый случай имеет свои особенности, поэтому подключение УЗО может производиться по-разному. Во-первых, устройство применяется в сетях однофазного и трёхфазного напряжения (это уже две разные схемы). Во-вторых, можно установить УЗО на вход и защитить таким образом от токовых утечек всю квартиру. А можно производить монтаж устройств для каждой отдельной линии, тем самым защищая только определённый участок электрической сети.

Пример подключения УЗО в однофазной сети на видео:

Так как схема для подключения УЗО имеет несколько вариантов, очень важно, чтобы вы могли их читать. Сейчас в паспортах многих электробытовых приборов и техники указано, как и через какой тип УЗО необходимо выполнять их подключение к электрической сети. Рассмотрим, как правильно подключить УЗО, на нескольких общих примерах

Рассмотрим, как правильно подключить УЗО, на нескольких общих примерах.

Что такое однофазная сеть?

При однофазной электрической сети потребители запитаны по двум проводникам – фаза и рабочий ноль. Номинальное напряжение в таких сетях – 220 В.

Однофазная сеть может быть двухпроводного и трёхпроводного исполнения. В первом случае используется два проводника – фазный и нулевой, на схемах они обозначаются английскими буквами «L» и «N».

Второй вариант помимо фазы и ноля предусматривает ещё наличие проводника защитного заземления (его обозначение «РЕ»). Основная функция этого заземляющего провода – дополнительно защитить людей от поражения электрическим током. За счёт его подсоединения к корпусам электроприборов, в случае замыкания фазы на корпус произойдёт отключение электропитания. Это спасёт и жизнь человека, и саму технику от перегорания.

А теперь поговорим о том, какой может быть схема подключения УЗО в однофазной сети.

Подключение на входе (в однофазной сети)

В этом случае монтаж УЗО производится в щитке после вводного двухполюсного автомата. Вслед за устройством защитного отключения располагаются отходящие автоматические выключатели. Такая схема включения УЗО обеспечивает одновременную защиту от токовых утечек всем отходящим потребителям.

Недостаток схемы в сложности поиска места повреждения. Например, произошло замыкание фазы на металлический корпус какого-то бытового прибора, включенного в данный момент в розетку.

Происходит срабатывание УЗО, в квартире исчезает напряжение. Если в это время в розетки были включены несколько приборов, то сразу определить повреждённый будет проблематично.

Такая схема имеет и положительные стороны. За счёт того, что используется только одно устройство защитного отключения, монтаж распределительного щитка обойдётся дёшево, да и сам он будет небольших размеров.

Имейте в виду, что широкое распространение получила ещё одна разновидность такой схемы, в ней между вводным автоматом и УЗО принято устанавливать счётчик электрической энергии.

Подключение на входе и на отходящих линиях (в однофазной сети)

При таком варианте схемы установка УЗО производится после вводного автоматического выключателя и ещё на каждую отходящую линию.

О том, что такое селективность поговорим чуть ниже.

Например, произошла утечка тока на одной из отходящих линий. Должно сработать устройство, которое защищает именно эту группу.

Если по каким-то причинам УЗО не отработало, то через определённое время (это называется выдержкой времени) отключится общее УЗО на входе, оно как бы подстраховывает отходящее.

Несомненный плюс такой схемы в том, что в момент повреждения будет отключаться только аварийная линия, а во всей остальной квартире подача напряжения не прекратится.

Недостатки подобной схемы в больших габаритах распределительного щитка и в дороговизне (УЗО – вещь не дешёвая, а при таком варианте их понадобится несколько).

На видео сравнение нескольких схем подключения:

Можно немного сэкономить и опустить в этой схеме однофазное УЗО на входе, то есть выполнить монтаж только групповых устройств на отходящих линиях. Многие электрики вообще считают вводное УЗО лишней тратой денег, потому что каждая линия уже имеет свою защиту. Но как мы говорили выше, оно является своеобразной подстраховкой, на случай если выйдет из строя групповое устройство. Поэтому здесь всё зависит от ваших финансовых возможностей. Есть деньги – монтируйте схему с УЗО на входе. Если так накладно, установите только отходящие устройства, это тоже будет замечательно. Многие люди совсем не ставят УЗО, предпочитая экономить средства на собственной безопасности.

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.

Подключение УЗО с заземлением

В зависимости от конфигурации электрической сети, в которой будет производиться установка УЗО, следует выбирать и само устройство

Важно обратить внимание на наличие в цепи проводника PE (отдельный защитный проводник, предназначенный для защитного заземления электрической цепи). Такой провод присутствует в большей степени в новостройках. В зданиях, построенных в годы Советского Союза применялась схема PEN, при которой защитный проводник совмещался с нулевым проводом

Вариант установки с заземлением более предпочтителен, так как защита человека и электроприборов в данном случае будет более эффективной – цепь разъединится сразу в момент возникновения утечки тока. Схема подключения показана ниже:

В зданиях, построенных в годы Советского Союза применялась схема PEN, при которой защитный проводник совмещался с нулевым проводом. Вариант установки с заземлением более предпочтителен, так как защита человека и электроприборов в данном случае будет более эффективной – цепь разъединится сразу в момент возникновения утечки тока. Схема подключения показана ниже:

Тогда как при подключении УЗО в сети с PEN схемой отключение произойдет только при соприкосновении с опасным прибором.

Перед непосредственным монтажом следует выяснить, какой тип заземления используется в цепи. Если нейтраль источника питания имеет глухое заземление, то такая схема называется TN. Одной из разновидностей такой схемы является TN-C — это схема, при которой нулевой рабочий и нулевой защитный проводники совмещены в едином проводе на протяжении всей цепи. Это самая распространенная схема, из-за своей простоты и низкой стоимости. Но у данной схемы есть и свой недостаток – если произойдет обрыв PEN проводника, а корпус электроприбора будет иметь при этом свое собственное заземление, то использование такого прибора станет опасным, так как весь потенциал перейдет на корпус, и на нем возникнем напряжение, равное напряжению в электрической цепи.

«Некоторые электрики по неопытности применяют перемычку между нейтралью и клеммой для заземления в розетке – это также неправильно и может привести к поражению электричеством, даже если в цепи будет установлено устройство защиты. При обрыве PEN провода УЗО не сработает, а на корпусе электрических приборов появится напряжение, которое может привести к поражению. Спасти человека в данном случае сможет только случайность – если он в момент прикосновения к корпусу прибора будет также соприкасаться с заземляющим контуром, таким как водопроводная труба или система отопления».

При подключении УЗО также применяется схема TN-S, при которой нулевой защитный проводник подключается отдельно, а его объединение с нейтралью происходит только в источнике питания, что дает максимальную защиту электроприборов и практически исключает возможность поражения электрическим током для человека. При данной схеме, даже при обрыве одного из проводов (N или PE), приборы в цепи продолжат функционировать, а на их корпусах не появится напряжение, так как потенциал перейдет на оставшийся провод. Даже при обрыве обоих проводов цепь и приборы останутся безопасными для человека, в таком случае просто произойдет обесточивание.

Свое распространение также получила промежуточная схема TN-C-S, при которой нейтраль и провод PE объединяются на отдельных участках, что делает участок проводки за пределами объекта аналогичным поводу PEN. При такой конфигурации, необходимо производить установку УЗО в обязательном порядке, так как его отсутствие полностью лишит подобную цепь какой-либо защиты. Для того, чтобы лучше понять работу УЗО, посмотрите этот видеоролик:

Назначение УЗО

Аббревиатура УЗО означает «устройство защитного отключения», по-другому эти приборы называют выключателями дифференциального тока.

УЗО защищает от поражения электрическим током: как только в цепи появляется утечка, устройство размыкает схему

Говоря доступным языком, УЗО служит для размыкания подключённой через него электрической цепи, если в ней появится утечка тока. Необходимость таких действий обусловлена тем, что явления, сопровождающиеся утечкой тока, всегда являются опасными:

1. Из-за разрушения изоляции возник электрический контакт между проводником и каким-либо заземлённым элементом, например, металлическим коробом или строительной конструкцией. В таком случае в этом месте будет протекать электроток, сопровождающийся выделением тепла, а это, в свою очередь, может привести к возгоранию.
2. Человек, также будучи заземлённым, прикоснулся к токоведущим частям электрооборудования либо к корпусу, оказавшемуся под напряжением. Подобное происшествие приведёт к поражению электротоком. УЗО сработает и в том случае, если оказавшийся под напряжением корпус оборудования был заземлён, то есть подключён отдельным проводником к заземляющему контуру.

Отметим, что понятие «заземлённый человек» с заземляющим контуром никак не связано. Имеется в виду ситуация, когда возможно протекание тока через обувь (отсутствует диэлектрический коврик) либо имеет место одновременный контакт с каким-нибудь заземлённым металлическим предметом, например, раковиной из нержавейки или батареей отопления.

Подключение УЗО по линии нейтрали

Помимо фазного подсоединения, необходимо также знать, как осуществляется подключение через проводник нейтрали:

1. Установив противопожарное УЗО нужно провести и зафиксировать нулевой проводник на соответствующей шине с нулем.
2. От шины нулевой проводник протягивается дальше ко второму и третьему защитному прибору и дифференциальному автоматическому выключателю.
3. После автоматического выключателя нуль прикладывается не к шине, а к нагрузке, связано это с автономным функционированием автомата, обеспечивающего только отдельный бытовой прибор или выделенную электросеть.
4. От второго УЗО проводник с нулем необходимо провести ко второй нулевой шине, к которой, помимо этого, подсоединяются нулевые розеточные проводники. Благодаря этому, если в одной из них будет зафиксирована утечка тока, сработает аварийное отключение напряжения.
5. По такому же принципу происходит соединение другой шины с третьим УЗО и новой группой розеток.
6. Нулевые проводники освещения подсоединяются иначе – непосредственно к общей шине с нулем.

Иногда люди ограничиваются лишь общей нулевой шиной, но на данном примере показана правильная схема подключения по линии нейтрали, в противном случае, утечка в тока в одной из групп вызовет обесточивание всей системы, а не конкретного участка, или заставит сработать противопожарный УЗО.

Схемы подключения устройств защитного отключения

Чтобы установить УЗО, необходимо знать по каким схемам его можно подключить в сеть энергоснабжения.

Монтаж в однофазной сети

Схема представлена на рисунке ниже.

Схема подключения устройства защитного отключения к однофазной сети не вызывает сложностей даже у не обладающих опытом людей

Эта схема одна из самых распространенных. Ее частое применение объясняется тем, что у большинства потребителей электрического тока присутствует однофазная сеть. Также по такой схеме, УЗО можно подключить даже самостоятельно, при наличии минимальных знаний.

Монтаж УЗО в двухфазной сети

Схема приведена на рисунке.

Одноуровневая схема подключения устройства защитного отключения при условии отсутствия заземления

Отличие этой схемы от предыдущей заключается в отсутствии заземления. Такое подключение УЗО также можно часто встретить, так как схема проста в исполнении и довольно компактна. Применяется она как в домах, так и квартирах. Такую схему еще называют одноуровневой, так как защита проводиться только прибором УЗО без заземления.

Монтаж УЗО для отдельных приборов

Монтажная схема показана на рисунке ниже.

Схема подключения устройства защитного заземления для электроприборов при наличии заземления

Для больших помещений с большим количеством электроприборов, как правило, используют подключение для отдельных приборов, то есть установку двух и больше УЗО. Это обусловлено тем, что прибор устанавливается для тех энергопотребителей, которые больше всего могут пробивать изоляцию проводов. Такая схема может применяться в больших домах, офисах, на производстве.

Монтаж УЗО в трехфазной сети

Схема подключения представлена на рисунке ниже.

Схема подключения устройства защитного отключения, характерная для домашних и производственных трехфазных сетей

Такая схема подключения подойдет только в тех местах, в которых имеется трехфазная сеть. Она применяется на производствах, и помещениях специального назначения. Преимуществом такой схемы подключения является ее простота.

Монтаж трехфазного УЗО в однофазной сети

Схема подключения показана на рисунке.

Схема подключения УЗО с 4 полюсами для защиты однофазной сети

Использование трехфазного устройства защиты отключения в однофазной сети — явление очень редкое, но ее всегда стоит рассматривать, так как такая схема может также использоваться при временном подключении УЗО. На схеме показано, что вместо трех фаз в прибор подключается только одна. При таком подключении прибор также будет полноценно работать.

С заземлением и без, в квартире или бане

При современном использовании электричества приборы УЗО просто необходимы в быту. Например, для проживающих в квартирах, защита понадобится в местах с повышенной влажностью. Как правило, этими местами является кухня и ванная комната. Например, на линию со стиральной машиной установка УЗО просто необходимо.

Применение этого прибора также обусловлено тем, что в большинстве квартир старой постройки отсутствует заземление. Поэтому применение УЗО в некоторых случаях — настоящее спасение. При этом применяется схема подключения в двухфазной сети.

Также УЗО обязательно устанавливаются при монтаже проводки для бани. Парная — это место с повышенной влажностью и применение защитного устройства для такого места лишним не будет. Для частных домов заземление доступней, поэтому УЗО подключается на пару с ним. Подключать устройство защиты можно по схеме подключения к однофазной сети. Но для максимальной защиты на баню устанавливают отдельный прибор с минимальным порогом срабатывания.

Следует не упускать из виду один важный момент, что этот прибор срабатывает только на поврежденную изоляцию, при коротких замыканиях или большом перегреве сети УЗО может не сработать. Поэтому, чтобы полностью обезопасить себя и близких перед этим устройством подключается автоматический выключатель.

Какими мерами защиты обеспечивает УЗО?

Конечно же, внедрение защитных приборов в систему электроснабжения сопровождают определенные правила. Рассмотрим таковые применительно к установке УЗО.

Защитный модуль из серии подобных аппаратов спроектирован как универсальный прибор, поэтому большинство моделей призваны уберечь от различных негативных проявлений в процессе пользования электрическими сетями.

УЗО работает в трех направлениях защиты:

• предотвращение поражения электротоком;
• пробой цепей с последующей утечкой тока на корпус аппаратуры;
• короткое замыкание электропроводки.

Следует отметить: все три направления защиты работают наиболее эффективно при условии подключения прибора по схеме с заземлением.

По сути, не исключается (и часто применяется) также схема без участия «земли». Однако при таком варианте эффективность действия прибора снижается существенно.

Приборы УЗО считаются обязательным компонентом распределительных электрических щитов любого назначения — стационарно установленных, временного действия, переносных.

Нередко они встраиваются в конструкции розеток или вилок, посредством которых выполняется подключение инструмента и бытовых электроприборов, эксплуатируемых в условиях влажных, пыльных помещений.

Подключение дифавтомата

Осуществляя подключение дифференциального автомата согласно выбранной схеме, соблюдайте главное правило: подсоединяйте к устройству нулевой и фазный провод конкретной электрической цепи, защиту которой будет осуществлять автомат выключения дифференциального тока. Запрещается соединение общей шиной нулевых проводов электрической цепи с нулевой жилой автомата. Нарушение требования повлечёт отключение защитного устройства, вызванное различной величиной протекающих по проводам токов.

Схема для однофазной сети (220 в)

Можно обеспечить надёжную и удобную защиту однофазной сети напряжением 220 В, если использовать селективный дифференциальный автоматический выключатель.

Селективная защита позволяет отключить отдельную цепь

Он осуществляет выборочное отключение проблемного участка электрической сети. Автомат оснащён механизмом задержки отключения. Конструкция устройства предусматривает возможность изменения величины дифференциального тока, отключающего цепь с нагрузкой.

Изображённый на схеме общий селективный автомат, установленный в цепи питания трёх квартир, выборочно отключает квартиру с повреждением электрической сети. При этом селективный автомат находится во включённом состоянии. Он обеспечивает защиту остальных квартир, в которые подаётся напряжение.

В трёхфазной сети (380 в)

Если необходимо выполнить защиту электрической сети с напряжением 380 В, следует применять трёхфазный дифференциальный автомат.

Устройство трёхфазной защиты имеет увеличенный клеммник для подключения к сети напряжением 380 В

Схема подключения четырехполюсного защитного устройства предусматривает подключение к дифавтомату трёх питающих фаз.

На входе и выходе защитного автомата имеются клеммы для подключения фаз и нулевого провода

Этот вариант подключения применяется в коттеджах, частных домах, гаражных помещениях и ремонтных мастерских, где используется мощное электрическое оборудование.

Без заземления

В старых панельных зданиях и дачных постройках применяется электрическая сеть с двумя проводами — фазным и нулевым. В такой сети также можно подключить дифференциальный автомат и обеспечить защиту электрических приборов от перепадов напряжения и замыканий.

Без заземляющего провода возрастает вероятность поражения током

Однако отсутствие заземляющего провода повышает риск поражения людей электрическим током при касании металлических частей, находящихся под напряжением. Схему нельзя назвать безопасной. Установив устройство согласно приведённой схеме, обеспечьте в дальнейшем замену электрической проводки на новую, оснащённую заземляющим контактом.

Рекомендации по установке

Определившись со схемой подключения дифференциального автомата, приступайте к мероприятиям по установке. Этапы работы по подключению устройства защиты включают следующие операции:

1. Визуальный осмотр состояния корпуса. Не допускаются трещины и повреждения, которые могут повлиять на безопасность и нарушить правильную работу устройства.
2. Отключение электрической энергии в помещении. Проконтролируйте отсутствие напряжение с помощью мультиметра или индикаторной отвёртки.
3. Установку дифференциального автомата в распределительный щиток. Проверьте надёжность крепления и возможность размещения в щитке необходимых устройств.
4. Монтаж дополнительных электрических устройств в распределительном щитке. Руководствуйтесь при подключении выбранной электрической схемой.
5. Подготовку проводов, необходимых для подключения. Используйте провода синего цвета для нулевой цепи, жёлтого — для заземления и любой одинаковый цвет — для фазных цепей.
6. Зачистку изоляционного покрытия на присоединяемых проводах. Применяйте для удаления изоляции специальный инструмент, обеспечивающий сохранность жил.
7. Подключение нулевой жилы и фазного провода к входным и выходным разъёмам на корпусе защитного автомата, а также остальных проводов к находящимся в щитке устройствам. Проверьте надёжность фиксации проводов в специальных разъёмах и соответствие монтажа схеме.
8. Подачу электрического питания и контроль работоспособности дифференциального автомата.

Убедившись в функционировании устройства, закройте распределительный щиток. Теперь можно безопасно эксплуатировать находящиеся в помещении бытовые приборы и электрическое оборудование.

Вариации бытовых УЗО

По мере развития электроники, работа которой основана на полупроводниковых уприборах, УЗО постоянно совершенствуются. Для защиты потребителя от поражения электротоком разработаны бытовые приборы, функционирующие по методу реле емкости и срабатывающие на скачки емкостных токов смещения.

УЗО-Е отличается:

• повышенной степенью чувствительности;
• мгновенным срабатыванием в случае аварии;
• работой без заземления.

Негативным моментом в функционале данного устройства считается реакция непосредственно на проявление тока утечки, независимо от источника возникновения. Область применения защитного УЗО-Е сильно ограничена — спецоборудование при присутствии индикаторов прикосновения.

При реконструкции принципов действия УЗО-Е разработано защитное устройство, срабатывающее от разницы баланса силовых проводников. Это УЗО получило название «дифференциальное». Если подключить УЗО-Д в однофазной электросети с заземлением происходит фиксация данных величины значения электрического тока на фазе и нуле, при работе с трехфазной электрической сетью — учитываются три направления тока и заземление. Спецификой составления схемы и последующего монтажа считают нерентабельность присоединения проводников, не обладающих мощностью, из-за возможных ошибок в работе всей сети.

Лучше подключить дифференцированные электромеханические УЗО-ДМ, которые пользуются надежной популярностью. Надежность данного устройства позволила совместить в одном корпусе непосредственно УЗО и автомат защиты, гарантирующий полную безопасность потребителей.

Выводы и полезное видео по теме

Этим видео доходчиво рассказывается и демонстрируется, каким способом включается устройство защиты в схему электросети. Рассматриваются варианты с разным исполнением приборов и возможности того или иного аппарата:

Ознакомившись с правилами подключения УЗО и порядком выполнения работ, а также особенностями монтажа в условиях однофазной сети с заземлением, можно попытаться все сделать своими руками. Правда, при наличии настроенного аппарата защиты и определенных навыков проведения электромонтажных работ. В противном случае лучшем решением станет приглашение электрика.