Для силовых сетей настоятельно рекомендуется наличие устройства защитного отключения в паре с автоматами или дифатоматами (АВДТ). Сами по себе автоматические выключатели не гарантируют полной безопасности, они лишь защищают от поражения электрическим током, короткого замыкания. Если их дополнить УЗО или установить АВДТ, пользователь также получит защиту от протечек, а следовательно, и от особо опасных поражений электрическим током при пробоях, отсутствии заземления.
Такая защита актуальна всегда, а особенно для мощной техники: водонагревателей, стиральных машин. Рассмотрим правила подключения УЗО, варианты и схемы установки, соотношение с другими элементами.
Понятия УЗО
Защитная автоматика при скачках напряжения, пробоях выведет из строя линию за доли секунды, опасный фактор не причинит вреда человеку, а также будет исключено возгорание проводов и перегорание электроприборов. Поражение электрическим током будет исключено при любых обстоятельствах.
Подбор и установка УЗО осуществляется по располагаемой мощности линии, суммарным параметрам кВт питаемых на ней агрегатов. Нормативное регулирование осуществляется ПУЭ, СП 31-110, ГОСТ 51326.1, МЭК 61009-1.
Часто устройства защитного отключения называют УЗО и в связи с этим автоматами, дифавтоматами. Отличие между ними: на первый нужно поставить автомат, а АВДТ включает эти 2 устройства в один корпус, в остальном они одинаковые.
Механизмы и принципы крепления особо не отличаются.
Принцип работы защитного отключения
Дифференциальный трансформатор внутри УЗО и АВДТ измеряет фазные и нейтральные проводники. Нейтраль должна пропускать столько же тока, сколько она получила.
Принцип работы УЗО: в случае возникновения дисбаланса, например, при пробое изоляции или возникновении скачка напряжения, исполнительный блок размыкает цепь с помощью специального расцепителя.
Где размещают
Теоретически УЗО можно установить где угодно, но оно почти всегда находится в шкафу вместе с вводным автоматом и счетчиком. Существуют стандартные размеры болтового крепления для старых типов шкафов, но в современных условиях чаще используются новые, более практичные изделия с DIN-рейками и соответствующими им устройствами. Нужно просто закрепить изделие на специальной планке. Даже если шкаф старый, есть специальные комплекты для его снабжения DIN-рейками, иногда они привариваются. А также есть модели с универсальным крепежом, подходящим как для болтов, так и для реек.
Несомненным преимуществом современных типоразмеров для автоматики является компактность конструкции. Такие устройства представляют собой плоские коробки, модули без выступов, их можно размещать в ряд, группировать.
Установка УЗО своими руками в частном доме, в квартире возможна при наличии минимума опыта: нужно только правильно подобрать его, прикрепить к рейке и подключить контакты к клеммам сверху, снизу.
Что выбрать
С точки зрения функциональности между комбинацией УЗО+АВ и АВДТ нет никакой разницы. Тем не менее, первый более популярен, он дешевле, и пользователи часто хотят сэкономить.
Дифференциальная машина дороже, но и компактнее указанной связки, что немаловажно в ограниченном пространстве на распределительном щите, а также подключается немного быстрее, так как это не 2 отдельных изделия, а 1 модуль.
Есть у УЗО+АВ и такие плюсы: при выходе из строя одного из них замена обойдется дешевле, достаточно будет поменять только одно вышедшее из строя устройство. Кроме того, желательно выбрать УЗО, когда уже есть автомат, к нему поставить.
Однозначного ответа, что лучше установить, нет: пользователь должен считать перечисленные функции под свои нужды.
Как устанавливается УЗО
Для мощных электроприборов, например котлов от 3,5 кВт настоятельно рекомендуется отдельная линия со своей защитной автоматикой. Более надежным вариантом считается не включение через розетку, а подключение напрямую к щитку, разумеется, через защитное соединение. Разумно выбирать автоматику, размыкающую и фазу, и ноль (двухполюсную).
Приведенные выше инструкции являются ориентировочными. Все оборудование можно подключать в линию с другими потребителями, но необходимо рассчитывать провода на их суммарную мощность. Также сложнее выбрать автоматику, больше риск ложных срабатываний. К подключению через розетку особо критичных замечаний нет, если она адаптирована под параметры потребителей (изделие должно быть рассчитано на 16 и более ампер).
Если это обычное УЗО+АВ, то сложнее выяснить, где проблема, где произошел пробой, утечка. Вся сеть будет отключена, поэтому обычно автоматику ставят не общую, а на несколько линий (отдельно на освещение, на мощный прибор и так далее).
Когда выбивает
Подключенное устройство имеет задачу - отключить линию при попадании тока на электроприбор (его конструкцию, корпус). Это устройство улавливает вибрации, недоступные выключателю, поэтому последний взаимосвязан с ним, обеспечивая тем самым полную защиту - от перенапряжения, превышения (АВ) и от утечек (УЗО). В АВДТ все эти функции находятся в одном пакете.
причины, по которым указанный выше пакет отключается и отключает сеть:
- утечка, короткое замыкание, в случае перегрузки по току. Часто это происходит при повреждении изоляции (старый провод), при поломке ТЭНов, неполадках в электрических цепях внутри прибора;
- ложная тревога - выбран слишком чувствительный прибор, слишком низкий предел отсечки;
- произошло замыкание на «землю» или «ноль» в розетке при их объединении;
- в условиях, провоцирующих опасные факторы: при влажности, во время грозы с молнией;
- неправильный выбор и установка.
Проверка исправности
Процесс правильного подключения УЗО предполагает его проверку. Способы проведения процедуры это отдельная тема, особенно для контрольной лампы, поэтому перечислим их кратко:
- кнопкой «Тест» («Т») на основной части изделия. При нажатии имитируются условия срабатывания: на фазе ток превышает значение на нейтрали. Недостатками метода являются неполные данные, так как возможны обстоятельства, при которых устройство может эксплуатироваться, например, при неправильной установке, нарушении кулисного переключателя «Т» (брак);
- этот метод подходит только для электромеханических моделей. Удобно наносить на месте при покупке. Итог: нагрузка идет только на одну катушку, появляется разница в размерах. Устройство отключено, провода от аккумулятора или маломощного устройства питания (зарядное устройство для смартфона) подключаются к клеммам с одной стороны, но ток источника должен быть равен настройке устройства или превышать ее. Обратите внимание на полярность, если нет срабатывания, меняйте, но если после этого нет реакции, товар бракованный или электронного типа.
- третий способ - запальник создает настоящую утечку. Сборка: провода крепятся к кассете так, чтобы они касались клемм. Выбирается мощность лампочки: 10 Вт подходит для уставки защиты 30 мА. Потребуется 45 мА (I=P/U=>10/220=0,045). Если 100 мА, подойдет 25 Вт. Превышение установленной мощности для проверки рабочего состояния не имеет значения. Однако при рассмотрении декалибровки ее необходимо учитывать точно. Возьмите лампочку точного соответствия, под мА. Если такового нет, для получения и модуляции необходимой мощности в сборку включают резисторы - резисторы.
Кабельные варианты
Отдельные мощные агрегаты уже выпускаются с автоматическим отключающим устройством на силовом кабеле, это характерно для котлов. Также есть модели удлинителей, розеток, переходников с таким дополнением. Подбор производится так же, как и для отдельных изделий (размеры на щите). Такие устройства вполне функциональны, но специалисты относятся к ним скептически – все же надежнее подобрать устройство индивидуально и смонтировать в щит (на линию). Кроме того, такие изделия всегда цифровые, менее надежные, чем электромеханические аналоги.
Надежные бренды
Надежные бренды, подтвердившие свое качество, классический проверенный выбор: ABB, Legrand, IEK, Schneer. Некачественный прибор может быть вполне функциональным, но есть большой минус - он может быть неоткалиброванным, с нарушенной точностью.
Фазность сети
Изделие выпускается для всех фаз сети: 1-фазной (2-х полюсной, на 220, 230 В), 2-х и 3-х фазной (4-х полюсной, на 380, 400 В). Для упрощения разница только в количестве проводов, подключение трехфазного изделия такое же. С назначением жил разобраться несложно: есть фазные провода и рабочий ноль.
подключение автоматического выключателя замыкания на землю к однофазной сети, если он рассчитан на двух- или трехфазное подключение, возможно, но не наоборот.
Схема подключения УЗО в однофазной сети
подключить однофазное УЗО самостоятельно в эту же сеть несложно, но есть нюансы, если туда подключается устройство с 3 фазами. Есть такие схемы:
- фаза на L1 (A, R) - обычно к ней подключается тест, а N к N;
- фазу на L1(A, R) и L2 (B, S), и N через N и L3 (C, T), в двух случаях параллельно. В этом случае ток можно удвоить;
- фаза к L1 (A, R) и L3 (C, T), и N через L2 (B, S) и N, все последовательно. В этом варианте трехфазное УЗО будет более чувствительным.
Номинал (по току)
Формула выбора номинала: мощность ведомых агрегатов (суммарная, все на линии) умножается на 1000 и делится на 220 В. Добавляют запас - до 20% (не более, чтобы не было " ложные случаи»).
Номинал выбирается на ступень выше, чем на автомате. С АБ на 25 А парен экземпляр на 32 А. Если на вводе (в начале всей сети, перед счетчиком) стоит АБ («пожарный») на 50 А, то после нее установлено УЗО на 63 А Например - часть диапазона возможных классификаций: 16, 25, 32, 40, 50, 63, 80 А.
Если сначала (до) стоит АБ с меньшим значением, как и должно быть, то после устройства защиты можно ставить автоматы с неограниченными значениями, но в определенном АБ значение должно быть меньше.
Уставки дифференциальных токов
Нормы установки УЗО обязательно учитывают I∆n – этот значок на крышке означает ток утечки, значение, при котором происходит срабатывание, обесточивание. Пример части диапазона: 6, 30, 100, 500 мА. Иногда его показывают в амперах (А), тогда надо делить на 1000: 0,006 и так далее. Феномен «не отпускает», когда невозможно оторвать руки при продолжающейся травме, появляется при 30 мА, поэтому для бытового оборудования, конструкций, с которыми соприкасаются люди, изделий, вращающихся при Ток утечки 10 мА или до 30 мА.
Для мощного оборудования, такого как котлы 1...3,5 кВт и выше, для влажных условий («мокрая» автозащита) всегда принимается I∆n 10 мА.
Но если кроме мощного потребителя на линии есть другие устройства (их мощности учитываются совокупно), то при утечке 10 мА есть риск ложных срабатываний, поэтому в таких ситуациях выбирайте I ∆n 30 мА (СП 31 -110 п. А.4.15).
Отключение происходит в пределах 50-100 % настройки расхода тумана. Изделие с I∆n 30 мА размыкает контакты при 15–30 мА. При обеспечении двойной или многоуровневой защиты по СП 31-110 п.А.4.2 для устройства, расположенного ближе к точке питания (забору), рекомендуется уставку и скорость срабатывания (избирательность) в три раза превышать возле обслуживаемого оборудования.
Типы
Объяснение дано в таблице ниже:
Например, для котлов (они же мощные приборы) подходит тип А, то есть для токов с переменной синусоидальной и постоянной пульсирующей характеристиками. А вот тип AC в европейском регионе для водонагревателей не используется.
Разновидности
Высокая уставка - 100, 300, 500 мА - для устройств ввода, общая (в самом начале линии), последняя фаза защиты.
Электронные виды стоят меньше, но зависят от электричества, если в щитке сгорит «0», такое изделие будет нерабочее, то есть этот вариант менее надежен, чем электромеханические изделия. Но есть преимущество - точность выше.
Время срабатывания (селективность)
При высоких характеристиках утечки возможно одновременное срабатывание 2-уровневой схемы защиты (когда идет общая автоматика и далее по прибору до каждой линии), поэтому селективное изделие размещается ближе к входу на 20-40 мс , помедленнее. А в роли базовых опционы используются в разы быстрее или без перерыва, для такого события чем короче период просадки, тем лучше.
Типы селективности:
- перерыва нет. Устанавливаются на первых рубежах защиты (перед потребителем, ближе к нему);
- S, этот тип называется «селективным». Задержка относительно большая - 0,2...0,5 сек. Ставятся у входа, на второй линии сразу после входа АВ и стойки;
- Г - 0,06–0,08 сек.
На линию для каждой следующей линии защиты (в сторону входа) ставят устройство с выдержкой и более высокой установкой, иначе будут срабатывать все ступени и смысла в многоуровневой защите не будет.
Порядок, схемы, правила подключения
В самом общем делении все цепи можно разделить на группы в зависимости от степени индивидуальности отключающего устройства:
- с общим аппаратом;
- с продуктами, ориентированными на группы потребителей или на каждую приводимую единицу;
- комбинация.
Последовательность по умолчанию (от потребителя):
- Обслуживаемый агрегат.
- Оставшееся выключенное устройство.
- АВ линии (для связки УЗО+АВ);
- Диск.
- ОФ "пожарный", инициал.
Как подключить УЗО
Неважно - подключается УЗО до или после автомата, а также вводы/выводы снизу или сверху. Его можно заменить на АВ (расположен слева или справа).
В некоторых источниках указано, что необходимо строго соблюдать подключение жил проводов сверху (провод от ввода) и снизу (выводы к потребителям). Это не так: низ и верх не имеют значения при подаче питания, конечно, если это прямо не указано в технической документации устройства.
Неважно, где вы разместите приборы, установите УЗО до или после автоматических выключателей, допустим автомат. Технически его можно поставить и перед начальным АБ и счетчиком, но этого не делают, так как врезка приборов перед ними запрещена Энергонадзором.
По вопросу о том, можно ли подключать УЗО до и после автомата, ведутся дискуссии и споры. Читатель может ознакомиться с ними на специальных форумах и выбрать понравившийся вариант. Тем не менее большинство рекомендуют ставить после АВ.
Порядок подключения
Этапы:
- Сеть полностью отключили, отключив самый первый вводной автомат (перед прилавком).
- После счетчика на DIN-рейку защелкивается АВ+УЗО (связка.
- Провода от счетчика, соблюдая полярность, необходимо подключить к обвязочному автомату, снизу его в том же порядке подводят к верхним клеммам защитного устройства, а затем снизу выводят на потребительская линия.
- Включается пожарная команда (см пункт 1), затем УЗО + ВЫКЛ, проверка осуществляется кнопкой (или другими способами, описанными выше).
Как не ошибиться при монтаже
Правила устранения ошибок при подключении УЗО:
- не нарушать последовательности в селективности;
- между самой автоматикой полярность имеет значение, ее нужно соблюдать. Выводить линию от потребителей (для розеток) можно как угодно, но все же желательно соблюдать порядок в этом случае (фаза к фазе и т д);
- не перепутайте N, L (места крепления подписаны);
- рабочий ток равен или выше шага машинного параметра;
- подключать желательно только в щитках, в сухих, не влажных помещениях и не там, где возможны наводки;
- на каждое устройство отключения рекомендуется устанавливать индивидуальный автомат, схемы с общим изделием для группы АВ работоспособны, но надежность их несколько ниже;
- чрезмерно чувствительный прибор (по настройке, с низким порогом) часто может ошибочно сработать;
- установленное устройство необходимо протестировать, хотя бы кнопкой на крышке.
Правила подключения УЗО для клемм:
- вход N (вверху слева) - от АВ;
- вне. N (внизу слева) - пускает на отдельную "нулевую" шину, такое подключение стандартно, для "0" всегда есть общий клеммник в щите;
- вход Л (вверху справа) - от АВ;
- вне. L (внизу справа) - в группу АВ.
Помните, что для мощных устройств рекомендуется отдельная линия с такой же автоматикой и двухступенчатой защитой.
Присутствие и отсутствие заземления в схемах
Необходимо учитывать наличие заземленного кабеля PE. В старых домах это обычно схема PEN без земли как таковой, то есть это еще и ведомый ноль комбинированный (2-х проводная разводка).
При наличии заземления при пробое возникает ток на конструкции устройства, возникает короткое замыкание, срабатывает АБ и происходит полное отключение. То есть пользователь, даже при отсутствии отключающего устройства, защищен как минимум от описываемого фактора. Поэтому защитная автоматика крайне обязательна при отсутствии заземления.
Автоматика устанавливается в цепях с заземлением и без него. Более того, "земляная жила" вообще не участвует в соединении (такой клеммы нет) - она шунтирует устройства "своей" шины в распределительном щите. Отключающее устройство дополняет заземление, гарантирует и повышает безопасность в случае аварии. Утечка попадает на корпус, затем на «земляную» жилу, поэтому фиксируется сразу, цепь сразу размыкается, и для этого не обязательно контактировать человека с объектом.
Если выключатель замыкания на землю стоит в двухпроводной сети (без «земляной» жилы, старые конструкции с PEN), току течь некуда, баланс сохраняется, опасность будет обнаружена и срабатывание будет только происходит, когда пользователь прикасается к устройству. При неправильном выборе, при слишком медленном отключении устройства возможны болевые ощущения за доли секунды. Поэтому 2 меры (заземление и УЗО+АВ) одновременно - идеальные условия для полной безопасности.
Предупреждения:
- способы замыкания перемычки "0" (нейтраль, рабочий ноль, минус) и земли в розетке не только неверны, но и опасны - это "обнуление". При правильной схеме ток не идет на жилу заземления, она без нее, попадает туда только при пробоях, утечках. А при сбросе на таком проводе всегда будет ток, поэтому пользователь рискует попасть под него;
- если установка производится в цепях без надлежащего заземления, на них должны быть установлены АБ (от короткого замыкания, перегрузки.
Варианты схем по числу автоматов
Возможны два варианта: 1 защитный узел на 1 АБ или на группу АБ. Первое всегда самое лучшее, желанное, особенно для тяжелых потребителей.
Второй вариант менее надежен, но такие схемы часто устанавливаются, и они хорошо работают. Сумма номиналов АБ должна быть ниже устройства защиты, но если сверху поставить автомат с этой характеристикой ниже, то можно "повесить" аппараты любого номинала. Не желательно превышать величины 5 АВ — возрастает вероятность «фальши».
Схема с 1 уровнем
Первый вариант: используя шину после счетчика, жилы образуют отдельные линии со своим УЗО + АВ. Для каждой такой связки выполняется индивидуальный расчет, в котором учитывается суммарная мощность потребителей в той или иной ветке. Например, для котла мощностью 2400 Вт номинал 2400/220 = 10,9 А (не меньше), делаем следующий шаг 16 А.
Второй вариант: поставить общее УЗО. В этом случае все строки считаются вместе. Пример: ответвление с ЭВН 2400 Вт, световой провод - 1100 Вт, розетки - 2800 Вт. Не менее 28 А получим, сложив все указанные числа, разделив их на 220. Подойдет устройство со следующим шагом - 30 А. Недостатком такой схемы является сложность обнаружения поломки, так как отключается электроэнергия на всем объекте, вне зависимости от места возникновения проблемы. При ремонтных манипуляциях будут деактивированы не ветки по отдельности, а вся сеть в квартире.
Предпочтительна схема с индивидуальным УЗО+АВ на каждую линию или потребителя.
Два уровня
Самая надежная и лучшая схема – двухступенчатая, ступенчатая:
- второй (верхний, на входе) - общее отключение той же входной "четверки" аппарата. Номинальное значение равно или не меньше амперметра;
- первый - устройства групповой защиты линий, индивидуальных потребителей.
Набор номиналов не должен превышать номинальный блок ввода (общий): если на уровне 1, например, блоки 10, 16 А, то на этапе 2 (общий блок) 10 + 16 = 26 А.
Льготы:
- защита двойная: при сбое на втором уровне (брак, неисправность, неправильное подключение) срабатывает первый шаг, который отключит уже все линии;
- есть возможность быстро определить место утечки: второй шаг отключит линию именно там, где пробой;
- можно отключать линии выборочно, что удобно при ремонте;
- обесточивается только линия с пробоем – остальные можно использовать, то есть в доме будет работающий источник питания.
Недостатки относительные: система будет занимать больше места в шкафу, увеличивается стоимость покупки, монтажа.
Дифавтомат
Принцип АВДТ обычный: триггер размыкает контакты при обнаружении пороговых значений.
Схема подключения АВДТ в целом аналогична. Ниже вариант с распространенным дифавтоматом для группы АВ (схема менее надежная, не рекомендуется для мощных устройств).
Двухступенчатая защита с дифавтоматом. Уставка начального АВДТ всегда больше (200, 100 мА), чем последующие, которые он защищает, или равны. Тип - S, для селективности, значение выше на уровень.
Как подобрать номинал
Выбор оценки АВДТ на примере котла. Они смотрят на мощность ЭВН и принимают ее со значением в сторону увеличения. Запас до 20%, иначе просадка будет медленной, что критично при КЗ, когда ток в десятки раз превышает норму.
Значение отключения (настройка) 10 мА, если линия индивидуальная, для одного мощного устройства. Если на нем несколько потребителей - 30 мА.
Чаще всего используются дифференциалы на 16, 20, 25 А. Электромеханические изделия считаются более надежными.
Предупреждения:
- дифференциальная защита мощных потребителей должна срабатывать при утечке 5–7 мА;
- нельзя совмещать ноль и фазу дифавтомата с не подключенными к нему проводниками, даже если они идут от параллельно включенных АВДТ;
- ноль на выходе прибора не должен касаться провода заземления».
Выбор автомата
Автомат вскрывается при перенапряжениях, перегрузках, коротких замыканиях, при несоответствии проводов мощности потребителей. Необходимо учитывать правила подключения автоматов, их выбор, как и всякую автоматику, выбирают по сумме кВт приводимых агрегатов.
Номинал АВ нужно брать с запасом, например, для нагрузки до 3500 Вт (1,5–2,5 кВт) достаточно 16 А, до 4400 кВт – 20, больше – 25. Рассчитываем по уравнению: мощность умножается на 1000 и делится на 220. Единица 5 кВт предполагает подбор произведения на 22,72 А (5×1000:220). Но берут АБ на 25 А, только с запасом влезет.
Времятоковая характеристика, так называемая кривая отключения, показывает, как скорость срабатывания зависит от величины токов. Бывают типов Б, В, Г. Чтобы АБ включался на ввод при срабатывании устройства ниже по схеме, его номинал и времятоковая категория должны быть выше. Например, D – вход, C – после него.
Тип C - это «быстрые» продукты, ток отключения в 7 раз превышает номинальный; Б – 4 раза; Д - 15 раз. Для оборудования с ТЭНами устанавливается тип В, но он очень чувствителен, поэтому используется и тип С.
При монтаже соблюдается избирательность: входной рейтинг больше, чем у последующих АБ, но и суммарные значения для последних могут быть выше. Но эта характеристика группы АВ должна быть равна или превышать ток защищаемого устройства.
