Подключение
Подключение розетки с УЗО не составляет никакого труда. В этом случае, вам необходимо руководствовать теми же правилами, что и при установке обычного штепсельного соединения. У нас уже была статья о том, как установить розетку. Единственной особенностью, про которую нельзя забывать является необходимость размещения автоматического выключателя перед этим устройством. УЗО, которое используется в розетке не предназначается для защиты потребителей от короткого замыкания. Большие токи, которые могут при этом появиться особенно опасны при эксплуатации стиральных машин в ванной комнате.
Устройство и схема подключения розетки со встроенным УЗО
Устройства защитного отключения недавно вошли в широкий обиход, что обусловлено возросшим количеством бытовых приборов. Но не всегда у жильцов есть желание подключать всю квартиру к этому оборудованию из-за возможного ложного срабатывания.
Именно поэтому популярность получила обычная розетка с УЗО, в которую можно подключить лишь один потенциально опасный прибор: стиральную машинку, душевую кабинку, посудомойку.
Актуальность электророзеток с УЗО
Более 40% пожаров возникает из-за неисправной электропроводки, тысячи людей в год гибнут в домашних условиях от поражения током. Эти печальные случаи могли бы не произойти, если бы электрическая цепь была под контролем УЗО. Это устройство мониторит разницу между токами нуля и фазы, и в случае их существенного отличия отключает электропитание нагрузки.
При установке УЗО в доме нужно быть уверенным в отсутствии утечек тока внутри стен, иначе устройство просто не будет включаться
Порог тока для неотпускания провода мышцами человека составляет 10 мА, поэтому розетка с УЗО должна обеспечивать четкое определение его уровня и срабатывание защиты. Автоматика устройства рассчитана таким образом, что при касании оголенного провода под напряжением человек даже не успевает ощутить удар током – устройство отключает электропитание практически мгновенно.
Пробой неисправной проводки внутри стен может длительное время быть невидимым и не приводить к пожароопасной ситуации. Но со временем изоляция провода истончается и ток увеличивается, что может стать причиной пожара. УЗО определяет проблему задолго до нагрева кабеля и отключает его от сети.
При скрытом пробое изоляции внутри стен страдает и кошелек пользователя. Ведь фактически электроэнергия расходуется на нагрев бетонных плит и штукатурки. Поэтому установка УЗО является отличным способом повысить электробезопасность жилья и его жителей, а также предупредить излишние затраты на оплату света.
Внутренняя схема устройства
В основе устройства защитного отключения лежит дифференциальный трансформатор, представляющий собой тороидальный сердечник с обмотками. Именно он ответственен за определение тока утечки, возникновение которого приводит к срабатыванию электромагнитного реле.
Отключение активной нагрузки должно происходит максимум за 30 мс, хотя существуют модели, которые рассчитаны на пороговое значение в 10 мс.
Для бытовых целей выпускаются преимущественно розетки с электромеханическим УЗО, для срабатывания которого не нужно обязательное дополнительное питание
Аппарат УЗО для розетки имеет специальную конструкцию, которая позволяет всему оборудованию вмещаться в стандартном подрозетнике. Миниатюризация компонентов сказывается и на стоимости: при покупке составляющих аппарата отдельно их цена будет минимум в три раза ниже.
Традиционные схемы подключения УЗО
В электрических сетях бытового назначения с установленными в них розетками и осветительными приборами применяются УЗО без заземления, что характерно для системы защиты TN-C. В соответствии с особенностями ее функционирования от станционного оборудования до потребителя проводится линия, в которой предусмотрен только совмещенный проводник PEN. Как правило, разделение его на защитную шину PE (к ней подсоединяется заземляющий контур) и рабочую N в многоквартирных домах не производится.
Классическая схема УЗО без заземления
Схема подключения УЗО без заземления
Обычно устройства УЗО включаются в незаземленные сети бытовых потребителей, электропитание в которых организовано посредством двухпроводной линии. Все что они гарантируют – это ее отключение в случае превышения током утечки допустимого значения (30 мА, например). Такие защитные коммутации, как отключение сетевого питания при перегрузке или коротком замыкании, эти приборы обеспечить не в состоянии. Поэтому схемы подключения УЗО в однофазных сетях предполагают обязательное наличие в них автомата защиты от КЗ и перегруза.
Диапазон токов, на которые рассчитывается автоматический выключатель, подбираются индивидуально для каждой конкретной нагрузочной линии. Совместная работа этих двух приборов гарантирует надежную защиту человека от высоких напряжений в бане, например. Одновременно с этим их применение позволяет уберечь эксплуатируемую в современной квартире бытовую технику от выхода из строя. Довольно часто автоматический выключатель вместе с УЗО заменяют дифавтоматом, который содержит в общем корпусе сразу оба устройства.
Групповая и многоступенчатая защита
При так называемом «групповом» включении УЗО на выделенную линию ставится отдельное устройство с автоматическим выключателем или дифавтомат. В этом случае каждая из подключенных к сети групп нагрузок обслуживается независимо от других, что повышает избирательность защитных функций. В итоге безопасность пользования бытовыми приборами в каждой из комнат заметно возрастает.
Подключение УЗО в разветвленной однофазной двухпроводной системе
Подключения УЗО в сети с заземлением
Подключение УЗО с заземлением
Типовая схема подключения УЗО в однофазной сети с заземлением строится по тем же правилам, согласно которым оно монтируется сразу за счетчиком энергии. Отличие состоит в наличии в ней отдельной шины, прокладываемой в обход комплекта защитных устройств. При этом надежность срабатывания каждого из устройств заметно повышается за счет значительных по величине утечек по цепи «фаза – корпус оборудования – земля».
Специальных операций для обустройства защиты в этом случае не требуется. При наличии защитного контура в частном доме, например, заземлить действующую электросеть с УЗО не составит труда. Для этого следует сделать расщепление на главной заземляющей шине (ГЗШ), а затем оформить отвод от PE проводника.
Как подключить УЗО и автоматы?
Вообще в монтаже подобной автоматики существует 4 варианта подключения:
- схема подключения УЗО в однофазной сети;
- схема подключения трехфазного УЗО с занулением;
- подключение УЗО и автомата;
- схема без нейтрали и он же к однофазной двухпроводной сети.
Сейчас попробуем понять эти 4 подключения, разобравшись с ними пошагово.
- Самый распространенный и простой вариант подключения. Основная задача, посмотрев технический паспорт или схему на самом устройстве, — определить контакты входа-выхода фазы и нуля. Обычно они отмечены так: 1, 2 — входной и выходной фазы соответственно, N — ноль. Нужно помнить, что направление фазного и нулевого провода должны быть одинаковы. Между прибором и электросчетчиком необходим автомат — он избавит от перерасхода кВт/ч. Кстати, неправильная полярность подключения моментально выведет прибор из строя.
- Четырехполюсное УЗО к сети с тремя фазами и нейтралью. Способ подключения практически не отличается от предыдущего, с той лишь разницей, что нулевая клемма может находиться с другой стороны. Глядя на схему монтажа, производятся те же действия, соблюдая цветовую маркировку проводов.
- Трехфазное УЗО без выхода нулевого провода. Подобное подключение часто осуществляется при необходимости защитить от замыкания обмоток двигателя. Ввод напряжения производится по той же схеме, как и в предыдущем случае. На выходе фазные провода идут на двигатель, нулевой не выводится. Потребитель необходимо заземлить.
- Нерационально и нецелесообразно, но иногда другого выхода нет. Однофазная линия подключается на четырехполюсный прибор согласно схеме, из которой удалены 2 фазы. Причем фазный провод должен идти именно по ближайшим с нулем клеммам.
Попробуем разобрать самые распространенные способы правильного подключения более детально.
Двухполюсное УЗО к однофазной сети
Многоуровневая защита на двухполюсниках
УЗО в двухпроводной сети, как уже говорилось, — довольно несложный вариант, в котором принципиальных отличий нет, будет ли это подключение УЗО с заземлением, либо же подобного в помещениях не предусмотрено, и будет производиться подключение УЗО без заземления. Основная задача мастера — не только все правильно смонтировать в силовом щите, но и грамотно развести проводку в помещениях, не допуская заземления нейтрали
Если устанавливается несколько защитных устройств, то очень важно следить за тем, чтобы между нулевыми и фазными жилами, идущими от одного устройства, не было контакта с жилами другого. В противном случае будут происходить периодические отключения без всяких видимых причин
Схема подключения УЗО в квартире не предусматривает его установку перед прибором учета электроэнергии. Конечно, никакими неполадками это не грозит, и оно будет вполне исправно работать, но первая же проверка контролирующей учет электроэнергии организации плавно перетечет в приличный штраф. Дело в том, что тут возникает возможность несанкционированного подключения и кражи электроэнергии, а потому рисковать так не стоит. То же касается и подключения параллельно счетчику. УЗО идет всегда после счетчика с возможным включением между ними автомата (что желательно).
Чтобы проверить, как работает УЗО, необходимо включить автоматические отсекатели (ОЗУ) и нажать кнопку «Тест». Если все хорошо, защита должна сработать.
И еще один вариант подключения, который наиболее распространен.
Четырехполюсное УЗО на три фазы и нейтраль
Схема подключения четырехполюсника
Подключение трехфазного УЗО чаще всего используется в частных домах. Причина понятна — ведь бывает необходимо подключение различных станков, насосов и т.п. В таком случае имеет смысл установки устройства защитного отключения непосредственно после электросчетчика, а уже от него — дальнейшей разводки по двухполюсникам на линии в 220 В.
Вообще четырехполюсники обычно рассчитываются на большие перегрузки, и от поражения электрическим током подобная защита не спасет, ведь его основная задача — это защита оборудования. Именно потому однофазные линии, отходящие от него, необходимо защитить отдельно.
При монтаже важно соблюдение цветовой маркировки проводников — это поможет не скоммутировать на одного потребителя фазу от одного защитного устройства, а ноль от другого. Также необходимо следить за отсутствием заземления нейтрали
Также необходимо следить за отсутствием заземления нейтрали.
Схемы подключения розеток с УЗО
Способы подключения розеток со встроенным УЗО могут быть разными. Они зависят от количества подключаемых устройств, расположения проводов и наличия шины заземления
Важно подключить розетки в доме так, чтобы обеспечить максимальную безопасность жильцов и соблюсти все электротехнические нормы
Единственная розетка с заземлением
Наиболее простая схема встраивания розетки с УЗО в домашнюю электросеть включает всего лишь одно устройство. К нему подходит не только фаза и ноль, но и провод заземления. Такая схема позволяет обеспечить двойную защиту человека.
Схема с единственной розеткой является наиболее простой и дешевой. При необходимости в неё через удлинитель можно подключить любую бытовую технику
Заземление служит пассивным способом обезопасить человека от удара током при контакте находящимся под напряжением бытовым прибором. При этом основной поток электронов уходит в землю, но человек все равно подвергается опасности. А устройство защитного отключения позволяет исключить практически все риски для здоровья в вышеописанной ситуации.
Главным достоинством схемы с заземлением является возможность для тока беспроблемно стекать в землю, что приведет к мгновенному срабатыванию УЗО. При отсутствии такой утечки проводником будет выступать человек, который соприкасается с поверхностью под напряжением. Это может привести к чувствительному удару током.
Система подключения розетки через дифавтомат
Двухуровневая система УЗО и дифавтомата является оптимальной с точки зрения удобства. Общий дифференциальный автомат обеспечивает дополнительную защиту всей квартиры не только от тока утечки, но и от сетевых перегрузок и коротких замыканий. Такую схему рекомендуется использовать в жилых помещениях с сильно разветвленной проводкой.
Дополнительное УЗО в виде розетки целесообразно устанавливать при частом отключении электроэнергии при срабатывании общеквартирного дифавтомата из-за одного бытового устройства
При срабатывании электромеханизма розетки произойдет её отключение без обесточивания всей квартиры, при этом остальные комнаты останутся под резервной защитой.
Дифавтомат может иметь такой же пороговый ток, как у розетки с УЗО, а может и больше (100 мА). При его одинаковом значении могут одновременно выбивать оба соединенных последовательно аппарата. Преимущества подключения розетки к заземлению остаются такими же, как и в предыдущей схеме без дифавтомата.
Одноуровневая система нескольких розеток
При подключении к сети нескольких розеток с УЗО принцип их работы не изменяется. Каждый прибор обеспечивает безопасность использования подключенной к нему бытовой техники.
Розетки с УЗО, безусловно, повышают безопасность пользования бытовой техникой, но с финансовой точки зрения такая схема является нецелесообразной
Такая схема монтируется довольно просто и не требует установки общего дифавтомата или УЗО. Плюсы подключения заземления остаются те же, что и в предыдущих рассмотренных вариантах.
Отличия в принципах действия УЗО и дифференциального автомата приведены в статье, с содержанием которой мы рекомендуем ознакомиться.
Единственным минусом системы из нескольких розеток является их стоимость, ведь за каждый прибор придется платить немалую цену. Альтернативой такому варианту является установка одного УЗО на всё помещение.
Нерекомендованная схема без заземления
Принципиальная схема подсоединения розеток с УЗО при отсутствии заземления почти не отличается от предложенных выше двухуровневых и одноуровневых вариантов. Разница состоит только в отсутствии провода, который обеспечивает съем тока с корпуса бытового прибора при повреждении его электроизоляции.
Схема подключения розетки с УЗО без заземления может применяться и при наличии общего дифавтомата, и при его отсутствии
Фактически подавляющее большинство домов и многоэтажек до 2000 года не оборудовалось заземлением, поэтому эта схема подключения является наиболее распространенной. Однако в ней существует скрытая опасность – отсутствие контакта корпуса бытового прибора с «землей».
Этот факт представляет собой не только проблему для здоровья людей, но и оказывает негативное влияние на работоспособность микросхем в бытовой технике. Поэтому наличие шины заземления в домашней электропроводке крайне необходимо и желательно.
Крепление УЗО в щитке на DIN-рейке
В настенном щитке или коробках УЗО, как и другие установочные электроприборы, крепятся на DIN-рейке, еще ее часто называют монтажная рейка. Она представляет собой металлическую пластину шириной 35 мм выгнутую таким образом, что ее продольные края приподняты. Согласно ГОСТ Р МЭК 60715-2003 «Аппаратура распределения и управления низковольтная. Установка и крепление на рейках электрических аппаратов в низковольтных комплектных устройствах распределения и управления» обозначается Т35.
Такой способ крепления не требует дополнительных крепежных элементов и позволяет быстро, как устанавливать УЗО, так и снимать для профилактики, проверки или замены. На фотографии изображена DIN-рейка старого образца, когда они представляли собой профиль из алюминиевого сплава.
DIN-рейки устанавливаются в щитке горизонтально. На тыльной стороне УЗО имеется два фиксатора – стационарный (на фото слева) и подпружиненный подвижный (справа). Таким образом, чтобы установить на рейку УЗО нужно верхний неподвижный фиксатор завести за край DIN-рейки, а затем прижать нижнюю часть к ней. Подвижный фиксатор утопится в корпус УЗО и выйдет из него, когда УЗО будет прижато всей плоскостью к DIN-рейке.
Для снятия УЗО с DIN-рейки достаточно ввести в ушко подвижного фиксатора конец лезвия плоской отвертки, расположенного ниже выходящего проводника и отодвинуть его вниз. Фиксатор выйдет из зацепления, и нижняя часть УЗО свободно отведется от DIN-рейки.
Подключенное УЗО находится под напряжением фазы и перед демонтажем его необходимо обесточить.
Конструкция
Конструкция розетки с УЗО достаточно простая. С виду это обычная розетка, в которой будет присутствовать элемент защитного отключения. Именно он позволяет обеспечить защиту при повреждении изоляции.
Главным элементом конструкции считается измерительный трансформатор. Именно он способен реагировать на разницу токов в двух проводах. Если стиральная машина в ванной комнате подключается через это устройство, тогда ее питание можно осуществлять только в том случае, когда разность между токами фазного и нулевого провода не превышает определенной отметки. Этот параметр электрики называют номинальным дифференциальным током, который обозначается символом DI. Увидеть это значение вы можете в паспорте розетки.
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:
- В квартиру с проводкой TN-C недопустимо ставить общее УЗО или дифавтомат.
- Потенциальных потребителей следует обезопасить с помощью отдельных УЗО.
- Защитные проводники розеток/розеточных групп в таком жилье обязательно должны быть заведены на входную нулевую клемму УЗО. Причем кратчайшим путем.
- Возможно каскадное подключение УЗО, при условии, что верхние устройства (те, что ближе к электровводу) чувствительнее оконечных.
- 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).
Устройство розетки
Трехфазные устройства могут разниться дизайном, однако они всегда имеют не меньше четырех контактов. Три контакта относятся к фазным, а четвертый является заземлительным. На рисунке ниже показан трехфазный разъем с вилкой. Эти устройства в совокупности образуют разъемные контакты.
Выбор нужного количества разъемов осуществляется в соответствии со следующими рекомендациями:
- Для подключения по «треугольной» схеме понадобится четыре разъема (три фазы — A, B, C – и защитный ноль PE).
- Если схема выполнена в виде «звезды», нужно пять гнезд (три фазы — A, B, C, ноль — N и защитный ноль PE).
- Если нужно очень качественно защититься от поражения электричеством, используются семь разъемов (три фазы с тремя нулями и PE). При этом каждая фаза оснащается отдельным УЗО.
Разъем с четырьмя контактами используется только в схемах присоединения нагрузки «треугольником». Пять контактов можно применять как в случае с «треугольником», так и со «звездой». Электропитание подключается только к определенным клеммам. После этого через розетку можно подключать всевозможные электрические устройства.
Провода, подключаемые к трехфазному разъему, должны иметь диаметр не менее 2,5 квадратных миллиметров. В случае же с высокими нагрузками потребность в диаметре может возрасти до 6 квадратных миллиметров.
Классификация розеток осуществляется по следующим признакам:
- Способу установки. Модификации открытого типа монтируются для внешней проводки и фиксируются на стене (накладная фурнитура). Такие модели используются как во внутренней части дома, так и фасадной. Накладная фурнитура также применяется в условиях высокой влажности окружающей среды. Если проводка скрытая, чаще всего используются закрытые разъемы, которые при установке утапливаются в стену. Установка таких розеток более трудоемка, поскольку понадобится создание углубления в стене и установка подрозетника.
- Устойчивость к воздействию факторов окружающей среды (степень защиты) определяется двумя буквами — IP и двумя цифрами. Первая цифра указывает на уровень защиты от попадания посторонних частиц: 0 — отсутствие защиты, 6 — наибольшая защищенность. Вторая цифра свидетельствует об уровне влагозащиты: 0 — прибор не защищен, 8 — устройство можно эксплуатировать даже под водой. Самым распространенным классом защищенности является IP44, позволяющий защитить устройство как от попадания пыли, так и от проникновения влаги.
- Назначению. Выпускаются розетки без использования заземления, которые подключаются к электрическим приборам без заземлительного контакта. Если устройство оснащено контактом, подключение осуществляется за счет специальных разъемов (СЕЕ 7/5) с использованием упругих боковых контактов (СЕЕ 7/4). На рынке имеются разъемы с защитными шторами из пластика. Шторы открываются только в том случае, если вилочные штырьки направляются в разъемы равномерно. Некоторые модификации могут оснащаться выталкивателями вилок, таймерами или УЗО.
