Как правильно подключить автомат в электрощитке

Автоматические выключатели используются для подачи электроэнергии в цепь и ее обесточивания в автоматическом режиме при возникновении неисправностей.

Содержание

Чаще всего они монтируются в распределительных щитках и обеспечивают защиту электроцепи от перегрузок.

Чтобы правильно выбрать и подключить автомат, необходимо разбираться в конструкции и технических характеристиках устройства.

Особенности конструкции

Автоматический выключатель представляет собой довольно сложное электромеханическое устройство. Некоторые современные модели оснащены блоками электронного управления. Но чтобы грамотно подключить автомат в щитке, достаточно разобраться с конструкцией классического прибора. Именно такой вид оборудования чаще всего используется в быту.

В верхней части устройства расположена входная клемма, жестко соединенная с неподвижным контактом. Нижняя клемма подсоединена к биметаллической пластине, выполняющей функцию теплового разъединителя. Также в состав автомата входит соленоид. Один из его контактов подключен к биметаллической пластинке, а второй – к подвижному контакту.

В механизме разъединителя подвижный контакт надежно зафиксирован с помощью пружины не только в выключенном, но и во включенном состоянии. Благодаря этому достигается быстрая коммутация, а также исключается сильный нагрев контактов при дуговом либо искровом разряде, который может появиться в момент разрыва электроцепи. Механизм разъединения может сработать в следующих ситуациях:

1. При включении или отключении автомата вручную.
2. Когда в цепи ток превышает номинальный показатель, нагревается биметаллическая пластина. В результате она изгибается и воздействует на рычаг разъединительного механизма.
3. При возникновении в электроцепи короткого замыкания в соленоиде под воздействием тока индуцируется магнитный поток. Сердечник соленоида втягивается и, воздействуя на подвижный контакт, отключает цепь.

Все автоматические выключатели оснащаются дугогасительной камерой. Она содержит хорошо изолированные друг от друга медные либо стальные пластинки. Появление дугового разряда сопровождается образованием сильного магнитного поля. Оно индуцирует в пластинах ЭДС, которое также создает собственное поле, имеющее противоположный заряд.

Благодаря взаимодействию двух полей дуговой разряд втягивается в пластинки, которые делят дугу на части и охлаждают ее.

Также в камере находится отверстие для выхода газов, образующихся в момент горения дугового разряда. Именно из-за появления электродуги при частых срабатываниях автоматического выключателя его контакты могут подгореть.

Критерии выбора

Перед тем как подключить автомат к проводке, необходимо правильно выбрать устройство. Безусловно, предпочтение стоит отдавать продукции известных брендов. Также важное значение имеет показатель номинального тока и частоты сети. Однако есть и другие характеристики, на которые следует обратить внимание при выборе прибора.

Номинальный электроток

Это один из важнейших параметров автоматов, показывающий максимальный ток, который может длительное время проходить через прибор без его срабатывания.

Когда показатель электротока превышает номинальный на 13%, включается тепловой разъединитель.

Необходимо помнить, что номинальный электроток всегда должен соответствовать сечению проводников в защищаемой цепи, а не мощности нагрузки. Чтобы гарантировать правильную работу автомата и избежать перегрева проводки, нужно следовать двум правилам:

1. Сечение проводников подбирается в соответствии с предполагаемой нагрузкой в сети.
2. Номинальный показатель электротока автомата выбирается в зависимости от сечения проводов.

Таким образом, автоматический выключатель не позволяет использовать все возможности проводников, а необходим для их ограничения. Это сделано намеренно, чтобы проводка не перегревалась.

Время-токовая характеристика

Для отображения время-токовой характеристики (ВТХ) используется буквенный индекс. В маркировке всех автоматов он стоит перед показателем номинального электротока. Чтобы разобраться с этой характеристикой и ее влиянием на работу автоматического выключателя, следует изучить график.

На нем отображена зависимость времени срабатывания прибора от кратности протекающего электротока к номинальному. На графике хорошо видно, что с увеличением кратности повышается и скорость срабатывания прибора. Самыми быстрыми являются приборы категории B, а медленными — D. Кроме этого, выпускаются устройства категорий Z и K, но они в быту не используются.

Также следует помнить, что график составлен для автоматов, работающих при температуре внешней среды до +30 °C. Если температура увеличивается, то прибор будет срабатывать при более низком токе и наоборот. На работу автоматов серьезное влияние оказывают расположенные рядом с ними в щитке устройства, так как они во время работы нагреваются и способствуют увеличению температуры воздуха.

Опытные электрики используют те модели щитков, в которых после монтажа всей аппаратуры остается достаточно свободного пространства.

Выбирая модель автомата, необходимо ориентироваться на характер нагрузки. Для нормальной работы розеточных сетей и светильников (активной нагрузки) вполне достаточно использовать приборы категории B. Однако в каждой квартире есть холодильник и стиральная машина (реактивная нагрузка), а эти агрегаты требуют монтажа автоматов категории C.

Чаще всего в квартирах устанавливаются именно такие приборы. Но идеальным вариантом является установка устройств категории B и C. Например, к цепи освещения подключается автомат категории В, установленный в квартире. При этом в подъездном щитке должен находиться прибор категории С. Если в результате перегорела лампа, то сработает более быстрый прибор. Он разомкнет только осветительную сеть, поэтому отключения электроэнергии во всей квартире не произойдет.

Рекомендации по подключению

Особенность подключения автоматов в щитке заключается в том, что проводники необходимо соединить с нужными контактами. Кабель питания должен быть подсоединен к неподвижным контактам. Так как приборы этого типа могут иметь различное количество полюсов, то стоит рассмотреть две наиболее часто используемые схемы подключения автоматов.

Для монтажа прибора применяется DIN-рейка. Если необходимо подключить однополюсной автомат, то к верхней клемме подсоединяется фаза с устройства УЗО либо вводного аппарата. Нижняя клемма соединяется с защищаемой электроцепью.

Чтобы правильно подключить в электрическом щите автоматы с двумя полюсами, к левой верхней клемме нужно подсоединить фазу, а на правую установить нулевой проводник. С нижнего левого контакта фазный провод уходит в электроцепь, а к правой подключается ноль. Также следует помнить, что сильно затягивать прижимные винты клемм нельзя, так как можно повредить корпус прибора.

Когда все работы по подключению автомата будут завершены, необходимо подать на электрощиток напряжение и с помощью тестера проверить наличие тока на входе и выходе устройства. Перед началом подключения автомата нужно оценить свои возможности.

Хотя это не самый сложный процесс, в некоторых ситуациях работу стоит доверить профессионалам.

Для подключения автомата в щитке на площадке вызывают электрика и объясняют задачу. За пределами квартиры хозяин не имеет права делать что-либо: заменить автомат в щитке, играться с фазами, выполнять заземление. Охотников сейчас отучим просто. Посмотрите на фото: видна раскладка электрики в щитке. Жилы находятся под напряжением 220В, а между ними – 380В. Причем хорошо видно: не наблюдается ни малейших признаков изоляции. В то же время корпус щитка заземлён. Представьте, если плечиком замкнуть цепь…

Правила сборки распределительных коробок и установки автоматов

На площадке у большинства людей стоят старые добрые пробки. Одноразовые. Жила сгорает, приходится делать жучки – тонкий провод напаивается на обе стороны предохранителя. Характеристики прибора меняются, мощность срабатывания становится неопределенной. Справочники технических данных для тока выдают рабочее значение, которое проводка тянет в течение долгого времени. К примеру, к проводу ПВС 3х0,75 соответствуют сведения:

Схема монтажа

1. Номинальный ток 16А. Встречаются данные – параметр трехжильных кабелей составляет 14А.
2. Мощность 2300 Вт. Возникает первая задача. Ток в 16А помножить на напряжение в 230В, получается 3700 Вт, 14 А – выходит 3220. Откуда, спрашивается, берется цифра 2,3 кВт?
3. Пиковый ток составляет 4,5 кА. Из характеристик, оценив количество жилок в ветви, найдем полезные сведения. К примеру, как долго выдержит медный волос в случае нештатной ситуации. Допустим, жгут сплетён из 15 жил. Каждая выдерживает 4,5 кА / 15 = 300А. Это много. Даже в современных новостройках редко ставят автоматы выше 63А. Понятно, при использовании даже одной жилы проводка сгорит раньше, нежели выбьет пробку.
4. Часто встречаются фантастические сведения, называющие диапазон подавляемых помех и длину кабеля.

Итог: самостоятельно найти достоверные сведения сложно. Лучше пользоваться официальными стандартами. Причем в ГОСТ сложно найти рабочий ток, не говоря уже о максимальном. Присутствуют сведения: для сечения 0,75 квадратных миллиметра рабочее значение составляет 6А. Значение регламентировано по факту (см. таблицу 9а ГОСТ 7399). Если брать типичные автоматы защиты на 50А, им соответствует медная проводка с сечением жилы 0,75 квадратных миллиметра.

Заметили – цифры отличаются от приведенных выше. Государство не подразумевает возможности восстановления населением сгоревших пробок. Нужно покупать в магазине. Автомат защиты хорош тем, что многоразовый. Специальный прибор гарантированно отключит напряжение в экстренном случае. Те, кто считает, что 50А – значение срабатывания, ошибаются. Это рабочее значение. Нештатна ситуация с многократным превышением. И факт объясняет необходимость деления квартиры на ветви.

Автоматические счётчики

Допустим, рекомендуется верхнее освещение класть жилой 1,5 квадратных миллиметра по меди, для духовок и электрических плит – 4. Понятно, порог выгорания изоляции различается. Единственный автомат на входе в квартиру не может одинаково защитить все. Получается, прибор лишь убережет дом от пожара (да и то не факт). Схема подключения автоматов в щитке выглядит следующим образом:

• Подъездной щиток больше нужен для электриков, копаться в нем самостоятельно и что-то менять не имеем права. Проводка относится к общему имуществу, обслуживаемому управляющей компанией. На площадке стоят автоматы, способные вырубить электричество в квартире. В реальности на квартиру приходятся две пробки.
• Внутри квартиры ставится электрощиток. Часто габариты не позволяют встроить оборудование в стену, приходится изыскивать место. К примеру, разместить в районе потолка.

Как развести распределительный щит по квартире

Выяснили: в подъезде работает электрик, покупая защитные автоматы, нужно заранее узнать, на сколько ампер брать. Параметры новостроек существенно отличаются от хрущевок. В результате проведения подобных работ на площадке в районе счетчика появится два автомата. Теперь перенесемся в квартиру.

Установка автоматов в электрощитке производится на специальные кронштейны. Собственно, размер коробок варьируется в зависимости от количества компонентов. Определить их в сумме помогут рекомендации:

Покомнатная разводка

1. В помещении встречаются минимум две ветви: освещение и розетки. Первые разводятся проводами две либо три жилы (в зависимости от потребности в заземлении) сечением по меди 1,5 квадратных миллиметра, вторые – 2,5. Сообразно подбираются и автоматы защиты: на 10 и 16А, соответственно. Исключение – электрические кухонные плиты, жила для плит при мощности потребления 6 кВт выбирается сечением не ниже 6 квадратных миллиметров, автомат на 20А. Внимательные читатели замечают: ток потребления в этом случае выше. В реальности автомат защиты выключается при превышении номинала на 45% примерно через час. Это нужно знать домохозяйке при реализации рецептов. Многие спросят, как проверить реальное потребление оборудования, которое может значительно отличаться от номиналов. Существуют токовые клещи, правила пользования уже объясняли. Таким образом, глава дома принимает от своей прекрасной половинки служебное задание (какие клавиши включить и на сколько), а потом должен выбрать сечение жилы и автомат, исходя из требований. Пример (6 кВт, 4 квадратных миллиметра, 20А, 1 час работы) привели выше.
2. Отдельной строкой идут кондиционеры. Рекомендуется для каждого помещения провести свою ветку, если климатической техники слишком много и технические работы проводить дозированно.
3. Если техника ставится вблизи мойки, санузла, должна находиться не ближе 60 см до границ точки раздачи воды. Причем подключение ведется через дифференциальные автоматы. Приборы срабатывают на ток утечки (не более 30 мА по правилам РФ). Смотрите также ГОСТ 50571.11.
4. Отдельная ветвь автомата требуется для электрифицирования лоджии. Сечение жилы берется 2,5 квадратных миллиметра. Без розеток хватит и 1,5.
5. На входе в электрощиток рекомендуется поставить друг за другом два автомата – обычный и дифференциальный. Номинальный ток получается сложением среднего потребления.

Дифференциальный автомат

Внимания заслуживает выбор моделей. К примеру, в продаже встречается дифференциальный автомат АД-12 IEK MAD10-2-016-C-010 с током срабатывания 10 мА ценой свыше 1000 рублей. Рядом лежит прибор Дифавтомат АД-4 TDM SQ0221-0006 с тем же номиналом. Но ток срабатывания выше – 30 мА, а полюсов в два раза больше. По-русски говоря, второй дифференциальный автомат за 900 рублей годится согласно законодательству РФ и позволяет осуществить подключение в два раза большего количества приборов. Оба монтируются на стандартный кронштейн. Какой возьмете?

Автоматические выключатели идут по цене вчетверо ниже. Присутствуют вариации. Различают градацию по классу размыкающего устройства от А и далее по латинскому алфавиту. В домах и квартирах рекомендуется применять В и С. Отличаются по току срабатывания. Коллекторный двигатель может их легко вырубить. Уже приводили в обзоре пример с тестированием запуска дрели, где показано, что ток холостого хода на самой высокой скорости значительно ниже пускового. Используя слишком чувствительные защитные автоматы, есть шанс постоянного отключения по срабатыванию защиты.

В каждом конкретном случае рекомендуем использовать токовые клещи для оценки потребления приборов. Общие рекомендации:

• Электроника подключается через более чуткие автоматы защиты, к примеру, А либо В.
• Подключая бытовую технику, в том числе стиральные машины и пылесосы, лучше выбирать класс С.

Прочие автоматы имеют скорее специфическое предназначение. Перед установкой заранее оцените последствия. И наоборот, при наличии в гараже крупных и мощных станков может потребоваться приобретение защитных автоматов класса D. Разновидности автоматов многочисленны, не видим причин забивать головы читателей. Напоминаем, для каждого типа приборов (в том числе осветительных) определяют максимальные стартовые токи. Легко сэкономить при использовании светодиодных лампочек. В этом случае требования к проводке и номиналу защитных автоматов резко падают, всю иллюминацию в доме допустимо поставить на единый узел.

Автомат в этом случае применяется дифференциальный (поскольку в ветку входит освещения ванной комнаты). Это явно поможет сэкономить при использовании многополюсных устройств (приобретается один автомат дифференциальной защиты, он заведует розетками для стиральной машины и освещением). По мере поступления денежных средств в семейный бюджет можно количество варьировать.

Как собрать электрощиток

А.Земсков придерживается мнения – сборкой распределительных щитов должны заниматься профессионалы. Подключение автоматов в щитке проводится с обязательной проверкой контактов, на кронштейны, объединение ведется шинами, а не обычными проводами. В остальном сложного нет, клеммы чаще зажимные для отверток под крест. Попадаются устройства, где жила заделывается без инструмента. Сообразно повышается и стоимость.

Понятно, автоматы электрически объединяются параллельно, причем обычные УЗО врубаются в цепь фазы, дифференциальные требуют подключения и нулевого провода. Ни один не размыкает заземление, выходящее на площадку. Напоминаем, на кухне по правилам устанавливают не менее 4-х розеток на 10А, в комнате приходится по штуке на каждые 4 метра периметра. Сложности показывают наглядно: не всегда самостоятельное подключение автоматов в щитке – лучшая идея.

Теперь экспресс-инструкция подключения автомата в щитке:

1. Проводим электрическое соединение с нужными выводами.
2. Ставим на кронштейн.
3. Готово!

Не забывайте правильно выбирать номиналы защитных автоматов, диаметр медных жил и заводить фазы на разрыв, а не нулевой провод. Добавим: в розетках 220В подается в левое гнездо, выключатели в рабочее положение устанавливаются нажатием на верх кнопки.

Электрический щиток в доме выполняет двойную функцию: обеспечивает безопасные ввод и распределение электричества, при желании можно собрать электрощиток своими руками. По правилам вводной автомат и счетчик должны ставить представители электроснабжающей организации, а после счетчика, собирать схему можно самому.

Что должно быть в щитке

Есть несколько вариантов компоновки щитка — это касается места установки вводного автомата и счетчика. В частном доме могут счетчик поставить на столбе, а автомат — на фасаде дома, почти под крышей.

kak-sdelano

Как правильно подключить устройство защитного отключения?

Важно запомнить одну важную деталь: подводящие провода всегда подсоединяют к верхним контактам, это правило работает для любой марки прибора и не зависит от количества полюсов. Отвод на нагрузку подключают только к нижним контактам. Если правильная схема подключения УЗО не получается, например, короткие провода, то замените их, или, в крайнем случае, переверните устройство отключения вверх ногами.

Маркировка контактов

Получилось так, что у каждого производителя УЗО нулевой провод может быть заведен как с правой стороны, так и с левой. Поэтому смотрим на обозначения на корпусе, а потом уже подсоединяем:

• N – клемма для подключения «нуля».
• 1 – контакт для подсоединения приходящего фазного провода.
• 2 – зажим для подключения отходящего фазного провода.

Нужна ли защита УЗО автоматом при подключении его в распределительном щитке?

По правилам подключать устройство защитного отключения без автоматического выключателя нельзя. Зачем это нужно? Дело в том, что принцип работы УЗО основан на срабатывании только по причине утечки тока, при коротком замыкании или при перегрузке оно не срабатывает. Отсюда опасность возгорания проводки или выхода из строя самого устройства.

Здесь представлены две простые схемки соединения автомата с двухполюсным и четырехполюсным устройством отключения.

Вывод: всегда делайте защиту автоматическим выключателем. В большинстве случаев в схеме подключения однофазной сети квартиры используют УЗО и автомат с одинаковыми номиналами. Однако практика показывает, что лучше выбрать устройство отключения с номинальным током большим на одну ступень. Например, если автомат на 16А, то УЗО будем ставить на 25А. Почему так, а не иначе? Попытаемся смоделировать цепь событий:

• Если внимательно изучить время-токовую характеристику автомата, то станет понятно, что ему нужен определенный отрезок времени для срабатывания теплового расцепителя во время перегрузки.
• Это значит, что сквозь автомат будет протекать повышенный ток, такая ситуация может длиться от нескольких секунд до нескольких минут.
• Этот же ток пойдет и через УЗО, что крайне нежелательно для его контактов и механизмов – они попросту не рассчитаны на такой форс-мажор. Устройство определенно будет греться, и если оно просто сгорит, то считайте, что вы еще легко отделались.

Версии защиты для однофазной сети

О комплекте защитных приборов постоянно напоминают производители мощной домашней техники. Зачастую уже в сопроводительной документации к стиральной или посудомоечной машине, электроплите указано, какие дополнительные устройства необходимо установить.

Если учесть количество контуров, направленных на обслуживание розеток и мощной техники, можно с уверенностью утверждать, что проектов монтажа устройств защиты бесконечно много. Ниже рассмотрим базовые варианты, которые встречаются чаще всего, на их основе возможно построение модернизированной электросхемы, заточенной под конкретные условия.

Простая схема подключения общего УЗО на вводе однофазной сети квартиры или коттеджа

В этом проекте используют одно устройство защитного отключения. Его ставят на вводе после двухполюсного автомата перед отводящими выключателями. Здесь аппарат контролирует утечку тока во всей сети. Основной недостаток: определить линию, в которой произошла утечка довольно сложно. Зато все дешево и сердито.

Проект со счетчиком и общим устройством защитного отключения на вводе

Схема практически повторяет предыдущую, единственное отличие – установка прибора учета электроэнергии, что по нынешним временам обязательное условие. Что касается плюсов и минусов проекта, то они копируют прежний вариант: та же экономичность, но сложности с определением линии утечки.

Схема подключения в квартире общего УЗО на вводе и автоматов с групповыми УЗО на отводящих линиях

В таком решении устройства защитного отключения используются не только на вводе, но и на каждой отходящей цепи. Здесь важно соблюдать селективность, иначе во время утечки одновременно отключатся и групповое устройство, и вводное. Поэтому на ввод чаще всего ставят аппарат на 100мА, а на линии по 30мА.

К особенностям этой схемы подключения УЗО в распределительном щитке можно отнести два фактора, которые противоположны друг другу:

1. Положительный аспект – при утечке отключается только аварийная цепь, остальные будут функционировать в штатном режиме.
2. Отрицательный момент – дороговизна и большой объем работ.

Электросхема подсоединения групповых УЗО на отводящих цепях

Схема собрана по аналогии с предыдущей, единственное отличие – отсутствие общего УЗО на вводе. По мнению некоторых его установка – лишняя трата средств, потому что все линии уже ограждены от утечек групповой защитой. Так что решение о дополнительных тратах за вами.

Намерение поставить групповую защиту только на отходящие цепи уже можно поприветствовать. Большинство домовладельцев вообще ее не ставят, так же как и защиту от атмосферных перенапряжений и заземление.

Типичные схемы подключения четырехполюсного УЗО в трехфазную сеть в щитке частного дома

Вариант №1

Сеть частных домостроений часто питается от 380В. Представленный проект включает не только четырехполюсное устройство защитного отключения, но и групповые УЗО на каждую отходящую линию. Без последних схема тоже будет работать.

Вариант №2

Проект собран по аналогии с первым вариантом, но здесь уже задействован прибор учета электроэнергии.

Безопасность – прежде всего!

Основная часть правил безопасности при монтаже схемы подключения УЗО носят общий характер для всех электромонтажных работ. Перед оборудованием распределительного щита не забывайте:

• Обесточить сеть – выключить входной автомат.
• Провода должны иметь соответствующую цветовую маркировку.
• Входной выключатель всегда монтировать в первую очередь.
• Внимательно следить за полюсами приборов – путать их нельзя!

Ложные срабатывания устройств защитного отключения, как правило, являются следствием ошибок электромонтажа. Существует несколько разновидностей УЗО с различными принципами действия и незначительными отличиями в схеме подключения, которые нужно знать для правильной организации электросетей.

Виды УЗО

Устройства защиты от утечек тока, известные под аббревиатурами УЗО, АДЗ, ВДТ, АВДТ, несут основную функцию — оградить живые организмы от электротравм, а также предупредить паразитные диэлектрические потери, способные привести к возгоранию. Весь спектр приборов, описанных в этом обзоре, имеет отличия по принципу действия, назначению, чувствительности, роду тока в контролируемой цепи, способности выдерживать нагрузку, а также по ряду прочих факторов. Чтобы иметь чёткое и ясное представление о возможностях того или иного прибора, следует понимать специфику его работы.

Принцип работы электромеханического УЗО

Электронные УЗО имеют иной принцип действия, их работа основана на полупроводниковых приборах. Первым звеном электронной схемы выступает делитель тока, задача которого — преобразовать действующую на основных контактах устройства нагрузку к такой, которая допустима при работе полупроводниковых элементов. Пропорциональный, но меньший по величине ток приходит на компаратор (сравнивающее полупроводниковое устройство), который при существенной разнице на входах формирует выходной сигнал, приводящий в действие устройство размыкания основной цепи.

Cхема электронного УЗО: А — компаратор; К — реле; Т — кнопка «Тест»; R — резистор

Практическая разница устройств защитного отключения электронного и электромеханического действия заключается в следующем:

1. Электромеханические УЗО могут ложно срабатывать при высоких составляющих реактивной и индуктивной нагрузок. Другими словами, запаздывание или опережение кривой тока в одной обмотке относительно другой порождают наводки на управляющий контур.
2. Электронные УЗО не имеют достаточно высокой точности из-за погрешностей номиналов, свойственных для всех радиоэлектронных компонентов. Также на эффективность работы электронных УЗО оказывает существенное влияние значение напряжения, действующее в контролируемой цепи.

Слева: электромеханическое УЗО. Справа: электронное УЗО

По назначению УЗО принято классифицировать на устройства защиты от поражения электрическим током и приборы, защищающие от пожароопасных утечек тока через изоляцию. Помимо незначительных отличий в устройстве, эти приборы попросту имеют разные номиналы дифференциальных токов, на которые срабатывает защитный механизм.

Противопожарное УЗО типа S (селективное)

Нагрузочная способность УЗО свидетельствует в первую очередь о проводимости элементов основной контактной группы. Также имеются отличия в:

1. Массивности магнитного сердечника, способного выдерживать нагрев при взаимной компенсации индукционных воздействий.
2. Классе мощности радиоэлектронных компонентов.

В разряде прочих функций УЗО наиболее примечательна возможность отключать цепь питания при превышении действующего тока. По сути такие УЗО, называемые дифференциальными автоматическими выключателями, совмещают в себе силовой автомат и устройство защиты от утечек тока.

Дифференциальный автомат

Нулевой и защитный проводники

С принципами работы УЗО мы разобрались, осталось только провести корреляцию с существующими схемами электропитания переменным током. Большая часть инцидентов, связанных с неправильной работой устройств дифференциальной защиты, вызвана именно неверным применением в различных схемах электроснабжения.

Главным образом цепи переменного тока отличаются наличием и схемой соединения нулевого и защитного проводников. Таким образом, можно выделить схемы электропитания с глухо заземлённой и изолированной нейтралью. На практике отличие заключается в месте объединения нулевого рабочего и нулевого защитного проводников. Для правильной работы УЗО общая точка нуля должна располагаться по схеме раньше места установки прибора.

Цепи, контролируемые УЗО, не должны иметь потенциальной возможности сбрасывать часть тока на землю, иначе ложные срабатывания гарантированы. Поэтому защитой от утечек оснащают преимущественно сети с изолированной нейтралью (IT и TT), то есть не имеющие связи с защитным нулевым проводником на всей протяжённости сети после ВРУ. В этот же разряд входят системы с глухозаземлённой нейтралью TN-S и TN-C-S, хотя установка дифференциальной защиты в них требует дополнительной осторожности.

Тем не менее, в системах типа TN-C устройства защитного отключения всё же могут корректно работать. Их подключение выполняется по 3-х или 5-проводной схеме, то есть защитный проводник тянется к распределительному узлу для объединения с рабочим нулём до места врезки УЗО. Защита от дифференциального тока в таком случае ограничена в селективности: трудно защищать целые группы проводников, приборы удаётся устанавливать только на крайних ответвлениях, то есть сразу перед токоприёмниками. Частный пример — розетки со встроенной защитой от утечек.

Выбор номинальных параметров

Сферу применения и назначение УЗО определяют два ключевых параметра: нагрузочная способность и величина утечки, при которой происходит разрыв цепи. Если дифференциальная защита призвана сократить тяжесть последствий от электротравмы, её номинал выбирается исходя из допустимых значений тока, действующего на организм.

Первая степень электрической травмы характеризуется судорогами без потери сознания и не наносит непоправимого ущерба. Такое поражение характерно при протекании через организм мизерных величин тока: порядка 10 мА для детей и до 30 мА у взрослых. Поэтому УЗО с уставкой по утечке на такие значения применяют для защиты основных розеточных групп. При этом наиболее чувствительные УЗО используют для розеток, расположенных вблизи пола, где к ним возможен доступ детей, а также для групп, подключенных по двухпроводной схеме. Розетки для бытовой техники, имеющие контакт защитного заземления, подключают через УЗО с чувствительностью в 30 мА. Для защиты от поражения электрическим током принято использовать приборы электромеханического типа как наиболее надёжные.

Основные характеристики УЗО

Общая защита кабельных линий электропередач от утечек через изоляцию обеспечивается противопожарными УЗО с уставкой дифференциального тока в 100, 200 или 500 мА. Более точное значение определяется характеристиками кабельной продукции и длиной линии. Чем хуже диэлектрические свойства и выше протяжённость, тем больше суммарное значение утечки. Высокая собственная ёмкость кабеля не вызывает ложных срабатываний, поскольку накопление заряда сопровождается пропорциональной по величине работой тока в обоих проводниках.

Нагрузочная способность УЗО устанавливается с обеспечением запаса надёжности порядка 10–20% в зависимости от режима работы защищенной линии. Выбор номинала точно по значениям действующего тока чреват перегревом устройства, если же запас будет существенно больше — возможно снижение чувствительности. В свою очередь, для дифференциальных автоматов уставка максимального тока и характеристика отключения имеют ключевое значение и определяются требованиями по защите линии от перегрузок.

Однофазное и трёхфазное подключение

Важнейшее правило подключения устройств дифференциальной защиты — к ним должны подключаться все проводники, по которым осуществляется перемещение электрического заряда. Для однофазных сетей используются двухполюсные приборы: левая группа контактов предназначена для фазного проводника, правая — для рабочего нулевого. Условное направление прохождения тока не имеет значения для электромеханических УЗО, в то время как электронные устройства требуют подключения нагрузки исключительно снизу с подачей питания на верхние клеммы.

Схема подключения трёхфазного УЗО: 1 —вводной автомат; 2 — трёхфазный счётчик; 3 — четырёхполюсное УЗО; 4 — автомат для подключения трёхфазной нагрузки; 5 — автоматы двухфазной нагрузки

Подключение трёхфазных УЗО также в обязательном порядке происходит с проведением рабочего нуля через устройство. В конечном итоге даже асинхронный двигатель — три линейных проводника, которые не имеют строгой балансировки нагрузки, поэтому их подключение по схеме «звезда» выполняется через симметрирующий ноль. Если при этом сам двигатель зануляется через систему защитного заземления, УЗО гарантированно не будет корректно работать.

Правильный электромонтаж

Большая часть УЗО относится к категории модульной техники для установки на 35 мм DIN-рейку. Высота модуля и размер шейки соответствуют стандартным габаритам, поэтому с размещением диффзащиты в обычных рядных ящиках проблем не возникает.

В плане сборки щитовой проводки имеются свои тонкости. Подключение входного рабочего нуля к общей шине или кросс-модулю должно выполняться сразу после выхода с УЗО одним проводником без ответвлений. При этом к данной шине должны подключаться только те линии, защита которых контролируется устройством, с которого взят рабочий нуль. Таким образом, в стандартном щитке действует следующая схема подключения:

1. Входные фазные и нулевой провод с вводного кабеля подключают напрямую на клеммы УЗО. С обратной стороны снимается рабочий ноль и фазы, каждый проводник на отдельную шину.
2. К общей нулевой шине подключаются:
   • нулевые проводники осветительной сети напрямую;
   • ноль подключения УЗО 1 группы на 10 мА;
   • ноль подключения УЗО 2 группы на 30 мА.
3. К фазной шине подключается вся нагрузка, включая УЗО 1 и 2 группы.

Схема подключения УЗО: 1 — вводной автомат; 2 — счётчик; 3 — общее селективное УЗО; 4 — кросс-модуль; 5 — автоматы осветительной сети; 6 — автомат для защиты УЗО; 7 — УЗО первой группы 10 мА; 8 — УЗО второй группы 30 мА; 9 — нулевая шина; 10 — шина заземления

Поскольку нулевой контакт устройств дифференциальной защиты расположен справа, сами приборы располагают в правой части ряда, чтобы впоследствии выполнить раздачу фаз по автоматическим выключателям гребёнкой. После УЗО 1 и 2 группы устанавливаются дополнительные шины или кросс-модули, к которым подключаются все линии, входящие в соответствующую группу защиты. Если устройство защитного отключения или дифференциальный автомат устанавливаются в местных групповых щитках, они всегда следуют по схеме первыми. Исключение составляют линии освещения, питание на которые подаётся со входных клемм защитных устройств. Для снижения переходного сопротивления многопроволочные жилы следует обжать наконечниками. Контроль усилия затяжки для модульных устройств не критичен, однако требуется перетяжка контактов спустя 48–72 часа после завершения монтажа.

Проверка и устранение неисправностей

Установка УЗО практически в любую систему электроснабжения позволяет точно проверять подключенные к сети устройства и линии на предмет проблем с изоляцией и пробоя на корпус. Для этого УЗО и стараются сдвинуть как можно ближе к вводному автомату: область защиты при этом становится только шире, при этом проблемная точка легко детектируется путём последовательного перебора подключенных линий.

Ложное срабатывание УЗО практически всегда является следствием какого-либо действия человека: прикосновения к корпусу техники, включения прибора в розетку и т. д. Таким образом, место утечки в большинстве случаев удаётся достаточно быстро локализовать. Если срабатывает вводное УЗО, контролирующее несколько групп, линию со слабой изоляцией определяют путём последовательного отключения розеточных групп и контроля за работоспособностью электросети. Обнаруженная сеть может переключаться на питание в обход УЗО, но только с переподключением обоих проводников и только если такое изменение схемы допустимо с точки зрения электробезопасности. В остальных случаях требуется либо установка диффзащиты на большее значение тока утечки, либо восстановление изоляции линии.

Периодически нужно тестировать работоспособность механизма. Для этого в каждом устройстве предусмотрена тестовая кнопка, замыкающая один выходной полюс с противоположным входным через токоограничивающее сопротивление. Таким образом, имитируется утечка, значение которой с высокой точностью приближено к порогу срабатывания. Отсутствие реакции на нажатие тестовой кнопки может служить как о неисправности прибора, так и о слишком низком рабочем напряжении.

Ссылка на первоисточник

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Подписаться