Принцип роботи ПЗВ: як правильно підключати УЗО

Побутові електроприлади працюють з великими навантаженнями і часто виходять з ладу. Однією з несправностей цілком може бути пошкодження ізоляції на мережевому шнурі. При цьому з’являється потенціал мережі на корпусі приладу. Він залишається в справному стані і може працювати, але вже становить небезпеку для людини. При одночасному дотику до металевої частини корпусу і водопровідної труби або іншої металевої конструкції, пов’язаної із землею, відбувається замикання електричного кола через тіло, що приводить до удару струмом. Для запобігання подібним явищам було створено пристрій захисного відключення.

Підключення пристрою захисного відключення

Принцип роботи УЗО – це відключення навантаження комутаційним механізмом при досягненні струмом витоку заданої величини. Пристрій є надійним захистом від ураження поверхнями, що знаходяться під напругою, і від виникнення пожежі при витоку струму через несправну ізоляцію. Простіше кажучи, механізм апарату миттєво відключає мережу живлення від споживача, якщо виникає непередбачена витік струму в «землю».

види

Щоб вибрати потрібні пристрої, треба знати їх відмінності, що класифікуються за такими ознаками.  

За реакцією на струм витоку

  • АС – прилад розмикає ланцюг при повільному або швидкому збільшенні змінного струму витоку;
  • А – реагує на постійний або змінний струм;
  • В – застосовується в промисловості.

Головним параметром пристрою є значення струму витоку. Відлік йде від 30 мА. При більшій величині струму пристрій спрацьовує для захисту від пожежі, але для людини удар струмом становить небезпеку. При менших значеннях хворобливе вплив залишається, але небезпеки для життя здорової людини немає. У житлових будинках вибирають ПЗВ зі струмом відключення не вище 30 мА, за винятком вхідного.

За принципом роботи

Розрізняють електромеханічні (УЗО-Д, УЗО-ДМ) і електронні пристрої (УЗО-ДЕ). Останні – застосовуються переважно в якості додаткових: для підвищення надійності захисту в приміщеннях з високою вологістю. У них може міститися пристрій порівняння з вбудованим джерелом живлення замість магнітоелектричного елемента. При цьому сигнал необхідно посилювати і перетворювати, що істотно знижує надійність захисту. Апарати обмежені за можливостями, але від більшості неприємностей виручають. Пристрої з електронним розривом ланцюга частіше застосовують в зв’язку з тим, що вони дешеві, і швидкість спрацьовування (0,005 с і менше) дозволяє уникнути удару струмом. Електромеханічні УЗО більш надійні, завдяки незалежності від коливань напруги мережі і відсутності необхідності зовнішнього живлення.

За швидкістю реагування

Пристрої бувають неселективні, що реагують на несправність швидше, ніж за 0,1 с, і селективні – з затримкою спрацьовування від 0,005 с до 1 с. Вона створюється спеціально для того, щоб системи захисту різних рівнів встигли спрацювати раніше. В цьому випадку пошкоджену ділянку відключається, а всі інші продовжують працювати. Селективні УЗО призначені для захисту від пожежі. Після них обов’язково треба встановлювати захисні пристрої з безпечними порогами струмів витоку на нижчих щаблях підключень.

У лікувальних, дитячих та навчальних закладах застосовують надшвидкодіючі електронні УЗО (менше 0,005 с), оскільки вони захищають від ударів навіть невеликого струму.

За кількістю полюсів

В однофазної мережі УЗО має 2 полюса і застосовується в квартирах. У трифазної мережі встановлюються апарати з чотирма полюсами. Вони можуть захищати кілька однофазних мереж або прилади з трифазним живленням.

способи монтажу

  • на розподільчий щит;
  • підключення на подовжувачі;
  • вбудовані в вилку або в розетку.

Як працює УЗО

Спрацьовування захисту зручно розглянути на принциповій схемі.

Принципова схема роботи УЗО

Головний елемент – це трансформатор струму нульової послідовності. Дві обмотки в ньому підключаються назустріч один одному і пов’язані з нульовим і фазним проводами, а третя – до пускового чутливого реле, замість якого може бути електронний пристрій. Реле пов’язано з виконавчим пристроєм управління, що містить групу контактів і привід. Для перевірки працездатності ПЗВ в ньому є тестова кнопка.

При підключенні навантаження до виходу схеми в ланцюзі з’являється струм навантаження. Магнітні потоки, що з’являються в осерді трансформатора, взаємно гасять один одного. В результаті у виконавчій обмотці НЕ буде наводитися струм, і поляризоване реле буде відключено.

Якщо відбувається пошкодження ізоляції в контакті з металевими частинами електропристрої, на ньому з’являється напруга. При дотику людини до відкритих струмопровідних частин через нього в землю протікає струм витоку ID (диференційний струм). В результаті через основні обмотки потечуть різні струми: ID = I1 – I2. Вони створять різні магнітні потоки, в результаті накладення яких один на одного у виконавчій обмотці з’явиться струм. Якщо його величина перевищить заданий рівень, пусковий реле спрацює і передасть сигнал на виконавчий механізм, що відключає силову електричну ланцюг від установки, де стався пробій.

Контроль справності УЗО проводиться шляхом натискання кнопки тестування. Резистор R підбирається за величиною так, щоб створюваний штучно струм витоку дорівнював паспортному значенню. Таким чином, якщо при натисканні на кнопку пристрій відключиться, значить, воно справно.

Перевірку рекомендується робити 1 раз на місяць.

Пристрій для трифазної мережі працює аналогічним чином, але через отвір сердечника проходять чотири дроти (3 фазних і 1 нульовий).

Схема роботи трифазного УЗО

При нормальній роботі струми в нульовому і фазних проводах підсумовуються таким чином, що магнітні потоки в осерді взаємно гасять один одного. У вторинній обмотці трансформатора струм відсутній. При появі струму витоку через одну з фаз, рівновага порушується і утворюється в результаті струм у вторинній обмотці діє на керуючий елемент (У), що відключає споживача (М) від мережі.

Витоку можуть відбуватися не тільки в фазних, але і в нульових проводах. Захист реагує на них однаково, але з виявленням пошкодження ізоляції на нейтрали може знадобитися демонтаж схеми. Щоб цього не робити, застосовують дво- і чотириполюсні вимикачі, за допомогою яких проводиться комутація фазних і нульових проводів.

УЗО є складним і дуже чутливим приладом. Вибирати пристрої на ринку слід у відомих фірм, що мають сертифікати встановленої форми з посиланнями на ГОСТи. Невеликі партії експортних виробів можуть виявитися підробкою. Параметри купується приладу слід співвідносити з характеристиками відомих пристроїв, наприклад, УЗО-2000.

схеми підключення

Включення захисту по струму витоку в розподільних щитах проводиться, якщо застосовуються системи TNS або TN-C-S. При цьому до нульової шини заземлення PE підключаються корпусу всіх електроприладів. При порушенні ізоляції струм витоку стікає з корпусу приладу в землю через провідник PE, приводячи до спрацьовування захисту.

При будь-якому підключенні УЗО враховуються такі правила:

  1. Для нульового провідника і заземлення в щиті встановлюються окремі шини.
  2. Провідник заземлення не бере участі в підключенні пристрою.
  3. Харчування підключається до верхніх клем апарату. При цьому нейтраль під’єднується до роз’єму з позначенням «N». Плутати її з фазою неприпустимо!
  4. Допустимий струм пристрою повинен бути рівним або вище струму автомата.

однофазний введення

Схема передбачає обов’язковий поділ нульовий шини (N) і землі (PE). Якщо поставити захист на окремі частини, то так забезпечується каскадне відключення в системі.

Схема підключення ПЗВ до однофазної мережі

Схема є простою і однією з найпоширеніших. Для УЗО важливо не помилитися, де розташовується нейтраль (N), що входить (1) і вихідний (2) провідники. Підключають УЗО завжди після автоматичного вимикача. Потім до його виходу можна знову підключати автомати для окремих ліній.

трифазний введення

У трифазною схемою можна захищати також однофазних споживачів. Уведення шин «нуля» і «землі» поєднуються. Електролічильник встановлюється між головним автоматом і ПЗВ.

Схема трифазного підключення ПЗВ

Струм навантаження УЗО має бути захищений від перевантажень. Для цього його підбирають на щабель вище, ніж у поруч стоїть автомата.

З точки зору застосування УЗО слід відрізняти робочий нульовий провід N і захисний нуль землі PE. По першому струм тече в режимі нормальної роботи, а по другому тільки тоді, коли відбувається аварія (витік).

Часто зустрічається неправильне підключення, що викликає постійне спрацьовування захисту. При цьому тільки воно одне може викликати збій в роботі цілої групи.

УЗО в квартирах

Після головного автомата і лічильника рекомендується ставити УЗО для захисту всієї проводки квартири. Для деяких побутових приладів розміщують окремий захист в щиті управління або поруч зі споживачем монтують для неї спеціальну коробку.

Для квартири вибирається двополюсна установка УЗО. Також потрібно визначити значення електричного струму, які її характеризують:

  • відсічення перевищує на 25% максимальний струм споживання;
  • номінальний струм, на який розрахований прилад (вказано в характеристиці і повинен перевищувати струм відсічення);
  • диференційний показник спрацьовування захисту.

Для квартири вибирається прилад зі змінним струмом. При великій кількості техніки можливі необґрунтовані спрацьовування УЗО. Щоб цього не відбувалося, збільшують порогове значення струму до максимально прийнятного і безпечного для людини (30 мА).

Пристрій кріпиться в щитку на DIN-рейки або через спеціальні отвори. Воно має маркування фазного і нульового проводів. Вхід робиться зверху, а вихід – знизу.

Однорівнева захист одним пристроєм на вході дозволяє припинити подачу електрики в квартиру повністю. Її також встановлюють на окремі пристрої, наприклад, на пральну машину або електроплиту.

Якщо розмістити УЗО на окремих ділянках, схема вийде громіздкою, але зате відключення будуть автономними. Для окремого приладу підключення проводиться перед автоматом.

Поширені помилки при підключенні.

  1. Сплетіння нульових проводів в вузол. В результаті відбуваються непередбачені спрацьовування.
  2. Виготовлення саморобного заземлення не за правилами (опір вище 4 ом).
  3. З’єднання «нуля» з «землею» призводить до періодичних відключень електрики.

УЗО в приватному будинку

Приватні домовласники застосовують велику кількість пристроїв, що вимагають наявності індивідуального УЗО. До них відносяться пральна машина, електричний котел системи опалення, піч для сауни, верстати, зварювальний трансформатор і інше обладнання. Чим довше перелік, тим більша ймовірність виходу з ладу його елементів.

Для індивідуального будинку підходить система ТТ з глухим заземленням нейтралі і підключенням струмопровідних частин приладів до незалежного заземлення. Воно найчастіше робиться модульно-штирьовим.

УЗО розміщують в щиті. Застосовують чотириполюсні і двополюсні пристрої в залежності від того, які підключаються споживачі: однофазні або трифазні. Принцип каскадного включення залишається, але схема виходить складніше. Введення робиться трифазним, а споживачів набагато більше, ніж в квартирі. Загальні правила підключення захисту ті ж, що і в квартирі.

У приватному будинку часто застосовують дифавтомати, що поєднують в собі функції ПЗВ автоматичного вимикача. Його переваги такі:

  • менше місця в щитку;
  • простота установки;
  • спрацьовування через витікання, короткого замикання або перевантаження;
  • ціна нижче, ніж у двох окремих пристроїв, функції яких він об’єднує.

Аналогічно УЗО дифавтомати мають багато варіантів підключення: із заземленням і без нього, по селективного або неселективному способу. До них також підключаються фаза і нуль ланцюга, який не допускається об’єднувати з заземленням, оскільки струми в цих провідниках принципово відрізняються.

Диференціальні автомати в приватному будинку

Недолік: при виході з ладу доводиться знову купувати діфавтомат, що рівноцінно заміні відразу двох пристроїв. Також не всі вміють користуватися таким складним обладнанням і вважають за краще обходитися одними автоматами. Але при цьому підключення заземлення до корпусів приладів без УЗО або діфавтомат неприпустимо. Звичайні автомати не забезпечують швидкості відключення мережі, необхідної для безпеки людини.

Правила застосування УЗО також актуальні для диференціальних автоматів.

Підключення УЗО. Відео

Дане відео детально розповість про схему підключення пристрою захисного відключення.

Дія пристрою захисного відключення засноване на обмеженні часу протікання електричного струму через тіло людини (шляхом швидкого відключення) при випадковому дотику до знаходяться під напругою частин електроустановок. Деякі схеми його підключення передбачають також відключення мережі відразу при виникненні струму витоку через дріт заземлення.

При правильній установці і обслуговуванні УЗО забезпечують безпечне користування електроприладами в квартирі і будинку. Надійними є електромеханічні пристрої захисту від ураження струмом, що відповідають вимогам ГОСТів.

УЗО необхідно в сучасному житло, оскільки його вартість незмірно нижче, ніж у сучасної побутової та електронної техніки, яка може вийти з ладу, але найважливіше є забезпечення електробезпеки.

Ссылка на основную публикацию