Подключение УЗО самостоятельно: устройство, виды, подключение с землей и без, причины срабатывания

Подключение УЗО самостоятельно: устройство, виды, подключение с землей и без, причины срабатывания

УЗО — аббревиатура от названия «устройства защитного отключения». И установка такого прибора — общепринятый в мире способ повысить электробезопасность потребителей в помещении. Однако простое на вид приспособление вовсе не так просто в монтаже. Оно потребует внимательности и аккуратности в процессе подключения, иначе не только ничего не предотвратит, но и само станет источником опасности.



Об УЗО подробнее

Вообще, УЗО — это «отдельный разговор» в области электропитания. Так, например, в еще советскую систему электроснабжения TN-C, много, где сохранившуюся и подразумевающую объединение защитного проводника с нейтралью, устройство защитного отключения вписывается очень и очень плохо, а долгое время считалось, что не вписывается вовсе.

Кроме того, УЗО — коммутирующий прибор. А все издания ПУЭ однозначно запрещают установку такого оборудования в цепях защитных проводников. При этом УЗО включаются и в разрыв фазы, и в разрыв нуля, который является еще и защитным проводником. Подобное стало возможным, благодаря 7-ой (ныне актуальной) редакции ПУЭ, которая гласит: «Не допускается применять устройства защитного отключения, реагирующие на дифференциальный ток, в четырехпроводных трехфазных цепях (система TN-C)». Данное правило, безусловно, является ужесточающим для ранее выдвигавшихся требований. Но оно вызвано участившимися за последнее время случаями электротравматизма при срабатывании УЗО, а значит оправдано.

Получается, в старых домах ставить УЗО нельзя? Можно. Но монтаж необходимо проводить с абсолютным пониманием дела. Нужно и правильно выбрать устройство, и грамотно его подключить. Поэтому лучше приглашать профессионалов, не пытаясь что-то монтировать самостоятельно.

Назначение УЗО

Главная и фактически единственная задача УЗО: при возникновении аварийной ситуации отключать мгновенно подачу электроэнергии. Аварийным индикатором при этом в бытовых устройствах выступает ток утечки. Как только он превышает допустимый предел, прибор защитного отключения срабатывает, размыкая цепь электропитания.

УЗО-Е (емкостные)

Емкостные УЗО (или УЗО-Е) — это первая попытка создать бытовые УЗО. Они обладают высокой чувствительностью в считанные доли мкА. Выпускаются и по сей день, в том числе мгновенно срабатывающими и равнодушными к заземлению. Однако такие устройства имеют один, зато принципиальный недостаток: поток электронов утечки в них — это следствие возникновения электромагнитного поля, а не его причина. И значит будет наблюдаться высокая чувствительность к любым помехам, вплоть до заискрившего на улице трамвая. Именно поэтому УЗО-Е используются сегодня крайне редко и лишь для защиты специального оборудования и/или для индикации прикосновения.

УЗО-Д (дифференциальные)

УЗО-Д, по сути — это «вывернутое наоборот» УЗО-Е. А еще такие приборы называют «умными УЗО». Принцип работы подобных устройств — идти от первичного потока электронов, определяя утечку по разнице полных токов в силовых проводниках. То есть, когда от потребителя возвращается ровно столько энергии, сколько к нему ушло, все в ажуре. Если нет, идет разбаланс и где-то происходит утечка — срабатывает УЗО и все отключает.

Поскольку слово «разница» по латыни пишется и звучит как «differentia» (и по-английски почти так же), подобные устройства назвали «дифференциальными» или УЗО-Д. И их существенная особенность в любой схеме — провода (электропитания, защитный и пр) должны проходить мимо данных приспособлений, иначе не избежать ложных срабатываний.

В однофазной сети сравниваются модули токов фазного провода и нейтрали. А если подключить УЗО-Д в трехфазную сеть, сравнению будут подвергаться полные векторы токов всех трех фаз и нейтрали.

УЗО-ДМ

На сегодняшний день такой тип бытовых защитных устройств (дифференциальных механических) является самым распространенным. Любое УЗО-ДМ (которое как раз из-за распространенности принято называть просто УЗО) работает по принципу:

  1. В фазном и нулевом проводниках токи без утечки возбуждают в ферритовом кольце магнитные потоки Ф1 и Ф2, которые равны по величине, но имеют противоположную направленность (возбуждение происходит согласно Правилу Буравчика, известного каждому по школьной программе физики). В результате эти потоки подавляют друг друга, а результирующий магнитный поток в сердечнике становится равным нулю. И ЭДС вторичной обмотки, намотанной на феррит, также равна 0.
  2. Если появляется утечка (допустим при прикосновении к неисправной электроустановке), один из токов становится больше, а в феррите появляется магнитный поток, наводящий ЭДС во вторичной обмотке.
  3. Под током, идущим со вторичной обмотки, электромагнит тянет защелку контрактуры размыкателя, после чего размыкаются под действием пружины контакты.
  4. Работоспособность УЗО проверяется использованием кнопки «тест», создающей искусственно дисбаланс токов в устройстве. После проверочного срабатывания УЗО возвращается в исходное положение кнопкой самофиксации.

Важно: Кнопкой «тест» нужно проверять установленное УЗО ежемесячно, а также при каждом случае повторного включения.

Дифавтомат

Электромеханическое защитное устройство срабатывает только в случае утечки тока, однако простота его и надежность позволили конструкторам добавить в корпус УЗО-ДМ еще и защитный автомат. И это дало возможность сосредоточить полную защиту пользователей в одном приборе, получившим название «дифавтомат».

Отдельно УЗО защищает только от утечки, а в дифавтоматах ток отсечки всегда меньше номинального тока УЗО, чтобы устройство не сгорело в случае сетевой перегрузки.

УЗО-Де

В этой аббревиатуре литера «Е» обозначает не емкость, а электронику. Такое устройство выполняется встроенным или в розетку, или в электроустановку. Токовую разность здесь улавливает чувствительный датчик (магнитодиод или, например, датчик Холла), а микропроцессор улавливает его сигнал, и тиристор размыкает цепь.

УЗО-Де обладает следующими достоинствами:

  • компактностью;
  • высокой чувствительностью;
  • помехоустойчивостью;
  • способностью реакции на ток смещения, независимо от заявления;
  • быстродействием в один полупериод 50 Гц (т.е. 20 мс).

Недостатками же такого устройства являются:

  • высокая стоимость;
  • собственное энергопотребление, пусть и ничтожное;
  • склонность к отказам за счет перебоев в работе электроники.

Индексы УЗО-Д

В зависимости от назначения УЗО и его устройства, к названию-аббревиатуре прибора могут добавляться определенные индексы. И предварительный выбор защитного приспособления для квартиры или частного дома делается как раз по этим индексам:

  • АС — устройство, срабатывающее от разбаланса переменной составляющей тока, обладающее, как правило, противопожарной функцией, в том числе;
  • А — устройство, реагирующее на разбаланс и переменного, и пульсирующего токов;
  • В — устройство, отвечающее на ток утечки любого вида (это или промышленные «пожарные» УЗО, или УЗО-Де встроенного типа).

Дополнительные индексы, соответственно, свидетельствуют о дополнительных возможностях устройств:

  • S — опция селективного срабатывания УЗО (приборы, обладающие такой опцией, используются в энергоснабжении объектов, запитанных по двум лучам-фидерам с автоматом ввода резерва (АВР);
  • G — УЗО быстрого и сверхбыстрого действия (применяются такие устройства в детских, учебных, а также лечебных заведениях, где недопустимо «проскакивание» даже половины поражающей волны).

Важно: Бытовые УЗО индексируются редко, гораздо чаще их различают по току разбаланса и варианту исполнения.

Выбор УЗО

Чтобы грамотно выбрать устройство защитного отключения в квартиру или частный дом, одного индекса окажется мало. Также нужно:

  1. Решить, приобретать отдельно УЗО или сразу дифавтомат.
  2. Рассчитать (или подобрать) значение отсечки по перегрузке.
  3. Определить рабочий (то есть номинальный) ток УЗО.
  4. Вычислить требуемый ток утечки (30 это или 100 мА).
  5. Если потребуется «пожарное» защитное устройство на 100 мА, определить, где и сколько необходимо установить вторичных УЗО на 30 мА.

Вместе или отдельно?

В старых квартирах с проводкой типа TN-C ни о каком дифавтомате не может быть и речи. ПУЭ это запрещает, и проигнорировать запрет не получится.

Что касается системы TN-C-S, то дифавтомат будет вполне уместен, поскольку обойдется дешевле установки двух раздельных устройств при планируемой реконструкции проводки. Однако, если токовый автомат уже смонтирован, проще будет согласовать с ним по рабочему току отдельное УЗО.

На какую перегрузку рассчитывать?

Ток отсечки автомата равняется максимально допустимому току потребления, умноженному на коэффициент 1,25 и дополненному до ближайшего значения из стандартного токового ряда: 1, 2, 3, 4, 5, 6.3, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500, 4000 и 6300 А.

Значение максимального тока потребления для каждой конкретной квартиры должно быть записано в ее техническом паспорте. Если такой отметки нет, нужно обратиться за информацией в эксплуатирующую контору. Там по закону обязаны сообщить необходимые сведения.

Как правило в старых и новых бюджетных зданиях значение допустимого тока для квартир равно 16А. Для новых домов обычной застройки — 25А. А для квартир в зданиях бизнес-уровня 32 или 50А, помещений класса «люкс» — 63 или даже 100А.

Что касается частных жилых домовладений, здесь максимальный ток считается по лимиту потребляемой мощности, также указанной в техпаспорте строения (из расчета 5А на каждый киловатт с умножением на 1,25 и дополнением до ближайшего стандартного значения).

Номинальный ток УЗО

Номинальный или по-другому «рабочий» ток УЗО берется выше (на ступень) тока отсечки. Если подключается дифавтомат, выбор его осуществляется именно по току отсечки, а вот токовый номинал УЗО заложен в его конструктиве.

Ток утечки и общая схема защиты

Если говорить о квартирах с проводкой типа TN-C-S, то для подключения можно смело взять УЗО на разбаланс 30 мА. С системой TN-C так не получится. А что касается частных жилых домов, вот так сразу рекомендовать какое-то устройство нельзя.

Согласно п 7.1.83 ПЭУ, естественный (он же рабочий) ток утечки не должен превышать трети тока разбаланса УЗО. Однако, если частный дом оборудован, например, теплым полом, освещением двора и электрообогревом гаража, зимой ток утечки в нем может подойти к отметке в 20-25 мА, независимо от размера жилой площади.

Но в целом, если нет подогрева грунта в теплице, прогреваемой скважины на воду или освещения двора эконом-лампами, после счетчика на вводе достаточно бывает поставить, так называемое, «пожарное» УЗО, номинальный ток которого выше на ступень, чем ток отсечки автомата. И дополнительно на каждую группу потребителей — еще по УЗО с тем же номинальным током. Однако точный расчет способен сделать лишь специалист, ориентирующийся на результаты измерений готовой проводки.

Подключение УЗО в квартире

О типовой схеме подключения УЗО в квартире можно сказать следующее:

  1. Общее устройство защитного отключения должно быть установлено как можно ближе к вводу, но уже после счетчика и главного автомата.
  2. В системе TN-C общее УЗО включать нельзя.
  3. Если для групп потребителей требуется подключить отдельное УЗО, сделать это нужно сразу за соответствующими автоматами.
  4. Номинальный ток вторичных УЗО берется на ступень или две выше, чем ток «своего» автомата.

УЗО без земли

И все-таки, каким образом можно обезопасить систему TN-C? Существуют ли способы поставить в этом случае УЗО? Чтобы получить исчерпывающую информацию, следует внимательно изучить п 7.1.80 и сопутствующие ему в ПУЭ. Суммировав полученные сведения, можно составить руководство к действию:

  1. В квартиру с проводкой TN-C недопустимо ставить общее УЗО или дифавтомат.
  2. Потенциальных потребителей следует обезопасить с помощью отдельных УЗО.
  3. Защитные проводники розеток/розеточных групп в таком жилье обязательно должны быть заведены на входную нулевую клемму УЗО. Причем кратчайшим путем.
  4. Возможно каскадное подключение УЗО, при условии, что верхние устройства (те, что ближе к электровводу) чувствительнее оконечных.
  5. В квартирах с повышенным уровнем пожароопасности обязательно должны быть в наличии индивидуальные потребительские УЗО, подключенные по определенной, рекомендованной специалистами схеме. Однако допустимо здесь же поставить и общее пожарное УЗО, у которого будет 100 мА разбаланса, а номинальный ток окажется на ступень выше, нежели у защитных устройств (вне зависимости от тока отсечки автомата).

Как найти виновного, если выбило?

Срабатывание УЗО — не редкость в современных квартирах. Но многие жители просто не знают, что делать, если оно сработало? Большинство просто включает устройство назад. Однако такой подход недопустим, если не найдена причина срабатывания. А отыскать причину не так сложно даже дилетанту. Был бы в квартире электросчетчик, и желательно не слишком старый.

Пошаговая инструкция по этому поводу гласит:

  1. Сначала нужно все вилки вынуть из розеток.
  2. Затем придется включить УЗО, чтобы найти «виновника» срабатывания. Если включить не получилось, значит в срабатывании устройство виновато УЗО или проводка.
  3. Далее придется вырубить подъездный или главный квартирный автомат. Если этого не удается сделать, причина срабатывания УЗО — его электромеханика. Придется отдавать устройство в ремонт. Самому ничего нельзя пытаться исправить, поскольку подобная коррекция — дело квалифицированных специалистов. И после ремонта УЗО должно пройти поверку.
  4. Если главный автомат (или подъездный) все-таки включился, но при подаче напряжения УЗО снова выбило на пустой проводке, причин может быть несколько:
  • внутренний разбаланс дифтрансформатора в защитном устройстве;
  • залипание кнопки «тест»;
  • неисправность проводки.
  1. Если при включении под напряжением (несмотря на счетчик) хоть на секунду вспыхивает индикатор «земля», значит утечка в проводке. Нужно производить замеры, а для этого обязательно вызывать специалистов (из частной фирмы, если УЗО устанавливалось самостоятельно, или муниципальных электриков, если устройство было подключено в порядке реконструкции проводки). Профессионалы с помощью современных приборов находят утечку за четверть часа.
  2. Прежде, чем вызывать специалистов, стоит глянуть на розетки (их для этого придется открыть), потому что, например, экскременты насекомых дают хорошую такую утечку с фазы на землю.
  3. Если проводка не вызывает подозрений, а УЗО все-таки выбивает «на пустом», значит неисправность кроется внутри устройства.
  4. Когда УЗО срабатывает при потребительском подключении, но признаков КЗ нет, включить необходимо все, что только можно включить, согласно индексации. И, смотря на счетчик, опять включить УЗО. Вот тут, помимо «земли», может высветится еще и «реверс» или по-другому «возврат». А это свидетельствует о большой реактивности цепи, индуктивности или емкости.
  5. Дефектный потребитель ищется в обратном порядке. Сам он, кстати, может и не дотягивать до срабатывания УЗО, поэтому следует включить все, а затем по очереди отключать подозрительных и пробовать включать. Включился? Это и есть «реверсивный» потребитель. Его срочно нужно нести в ремонт.
  6. В квартирах с TN-C-S-проводкой возможна ситуация, когда не удается определить источник срабатывания УЗО. Тогда самой вероятной причиной является плохая земля. Существующее заземление пока сохраняет защитные свойства, но высшие составляющие спектра помех уже не отводит. В этом случае проводники начинают работать, как антенна, а жилье становится практически аналогом квартир с TN-C-проводкой и общим УЗО. Следует обращаться к эксплуатанту с требованием довести контур заземления до нормы — он обязан это сделать.

О фильтрах

Один из главных источников сбоя в работе УЗО — помехи от бытовой техники. И бороться с ними помогают ферритовые поглощающие фильтры.

Важно: Ферритовые кольца для таких фильтров продаются в отделах радиоэлектроники.

На одном кольце фильтр вставляется в «шумящую» установку, поближе к сетевому вводу. Но выполнить это качественно по силам только квалифицированному специалисту. Заниматься самодеятельностью в этом вопросе не стоит.

Все, что можно сделать своими руками, это надеть несколько колец на сетевой шнур. А чтобы не резать для этого фирменный литой кабель, достаточно будет приобрести вилку и гнездовую колодку, а также взять небольшой отрезок провода на три жилы. Или купить готовый сетевой шнур, оснащенный ферритовыми насадками, поглощающими помехи. Будет дороже, но надежнее.

Выводы

Об УЗО нельзя говорить, как об абсолютной защите от электрической опасности. Но такое устройство многократно уменьшает вероятность поражения электротоком и риск возникновения пожара. Правда, правил безопасности при эксплуатации электросети такое положение дел не отменяет.

Дополнительными мерами электробезопасности являются:

  • применение чипованных розеток;
  • и использование встроенных дифференциальных электронных УЗО.

Тогда даже устаревшая система TN-C будет считаться достаточно безопасной, сохраняя при этом свою экономичность.

Ссылка на основную публикацию