Как правильно подключить УЗО: схемы, варианты подключения, правила безопасности
Создание современной внутриквартирной электросети – ответственное мероприятие, связанное с расчетами, выбором проводов и электроустановок, монтажными работами. При этом одной из главных задач остается обеспечение безопасности жильцов и сохранности имущества. Вы согласны?
Если правильно подобраны защитные приборы и продумана схема подключения УЗО и автоматов, все риски снижаются до минимума. Но как это сделать? Что учесть при выборе? На эти и многие другие вопросы мы ответим в нашем материале.
Также вы сможете разобраться в принципе действия УЗО и вариантах его подключения. Советы экспертов и нюансы монтажа собраны в этом материале. Кроме того, в статье размещены видеоролики, из которых вы узнаете о главных ошибках при подключении и увидите, как подключается УЗО на практике.
Назначение и принцип действия УЗО
В отличие от автомата, который предохраняет сеть от перегрузок и коротких замыканий, УЗО предназначено для мгновенного распознавания наличия тока утечки и реагирования путем отключения сети или отдельной электрической линии.
Поскольку эти два защитных прибора отличаются функционально, то оба должны присутствовать в схеме сборки.
Принцип работы УЗО прост: сравнение величин входящей и выходящей силы тока и срабатывание при обнаружении несоответствия.
Внутри корпуса автоматического устройства находится трансформатор с сердечником и обмотки с равномерными магнитными потоками, направленными в разные стороны.
При возникновении тока утечки выходной магнитный поток уменьшается, в результате чего срабатывает электрореле и размыкает питание. Это возможно, если человек прикоснется к заземленному прибору и электроцепи. В среднем, на это уходит от 0,2 до 0,4 секунды. Подробнее об устройстве и принципе действия УЗО мы говорили здесь.
Существуют различные типы приборов, предназначенные для сетей с постоянным или переменным током. Одна из важных технических характеристик, которая обязательно присутствует в маркировке – сила тока утечки.
Для защиты жильцов дома выбирают устройства номиналом 30 мА. Там, где есть повышенный риск, например, санузлы с повышенной влажностью, игровые детские комнаты, устанавливают УЗО на 10 мА.
Более высокий номинал, например, 100 мА или 300 мА, предназначен для предотвращения пожара, так как крупные утечки тока способны вызвать возгорание. Такие устройства монтируют в качестве общего вводного УЗО, а также на предприятиях и крупных объектах.
Детальная информация по выбору подходящего УЗО изложена в этой статье.
АВДТ компактнее связки защитных приборов и занимает меньше места в электрошкафу, но при его срабатывании труднее найти причину отключения.
Схема установки выбирается в соответствии с поставленной задачей и видом сети – 1-фазной или 3-фазной. Если необходимо защитить дом или квартиру целиком от токовых утечек, УЗО устанавливают на входе силовой линии.
Варианты защиты для однофазной сети
О необходимости монтажа комплекта защитных приборов упоминают производители мощной бытовой техники. Нередко в сопроводительной документации к стиралке, электроплите, посудомойке или бойлеру указано, какие устройства необходимо дополнительно установить в сеть.
Учитывая количество различных контуров, обслуживающие розетки, выключатели, технику, максимально нагружающую сеть, можно сказать, что схем подключения УЗО бесконечное множество. В бытовых условиях можно даже установить розетку со встроенным УЗО.
Далее рассмотрим популярные варианты подключения, которые являются основными.
Вариант #1 – общее УЗО для 1-фазной сети.
Место УЗО – на входе силовой линии в квартиру (дом). Его устанавливают между общим 2-полюсным автоматом и комплектом автоматов для обслуживания различных электролиний — осветительных и розеточных контуров, отдельных ответвлений для бытовой техники и др.
Предположим, что произошла утечка тока из-за соприкосновения фазного провода с включенным в сеть металлическим прибором. УЗО срабатывает, напряжение в системе пропадает, и найти причину отключения будет довольно сложно.
Положительная сторона касается экономии: один прибор стоит дешевле, да и места в электрощите занимает меньше.
Вариант #2 – общее УЗО для 1-фазной сети + счетчик.
Отличительной чертой схемы является наличие прибора учета электроэнергии, установка которого обязательна.
Защита от утечки тока так же подключается к автоматам, но на входящей линии к ней присоединен счетчик.
Преимущества такого расположения те же, что и у предыдущего решения – экономия пространства на электрощите и денег. Недостаток – сложность обнаружения места утечки тока.
Вариант #3 – общее УЗО для 1-фазной сети + групповые УЗО.
Схема является одной из усложненных разновидностей предыдущего варианта.
Благодаря установке дополнительных приборов на каждый рабочий контур защита от токов утечки становится двойной. С точки зрения безопасности — это отличный вариант.
Чтобы сразу не срабатывали оба аппарата (частный и общий), необходимо соблюдать селективность, то есть при установке учитывать и время срабатывания, и токовые характеристики приборов.
Положительная сторона схемы – в аварийной ситуации отключится один контур. Крайне редко происходят случаи, когда отключается вся сеть.
Это может произойти, если установленное на конкретной линии УЗО:
- бракованное;
- вышло из строя;
- не соответствует нагрузке.
Чтобы подобных ситуаций не возникало, рекомендуем ознакомиться с методами проверки УЗО на работоспособность.
Минусы – загруженность электрощитка множеством однотипных приборов и дополнительные траты.
Вариант #4 – 1-фазная сеть + групповые УЗО.
Практика показала, что схема без монтажа общего УЗО тоже неплохо функционирует.
Конечно, страховки от несрабатывания одной защиты нет, но это легко исправить, купив более дорогостоящее устройство от производителя, которому можно доверять.
С точки зрения экономии, электромонтаж нескольких устройств проигрывает – один общий обошелся бы намного дешевле.
Если в вашей квартире электросеть не заземлена, рекомендуем ознакомиться со схемами подключения УЗО без заземления.
Схемы для 3-фазной сети
В домах, производственных помещениях и прочих сооружениях может встречаться иной вариант обустройства электроснабжения.
Так, для квартир подключение 3-фазной сети нехарактерно, зато для оснащения частного дома такой вариант не редкость. Здесь будут использоваться иные схемы подключения аппарата защиты.
Вариант #1 – общее УЗО для 3-фазной сети + групповые УЗО.
Для сети 380 В 2-полюсного прибора мало, необходим 4-полюсный аналог: нужно подключить 1 нулевую жилу и 3 фазных.
Важен вид проводов. Для 1-фазной сети подходит стандартный кабель ВВГ, тогда как для 3-фазной рекомендуется протягивать более стойкий к возгоранию ВВГнг. О выборе подходящего типа провода мы писали в другой нашей статье.
Вариант #2 – общее УЗО для 3-фазной сети + счетчик.
Это решение полностью повторяет предыдущее, но в схему добавлен счетчик электроэнергии. Групповые УЗО также включены в систему обслуживания отдельных линий.
Существует нюанс, который относится к любой из представленных схем. Если в квартире или доме несколько осветительных и розеточных контуров, несколько мощных бытовых приборов, требующих обустройства отдельных электролиний, то есть смысл устанавливать двойную защиту с общим УЗО.
В обратном случае достаточно либо общего аппарата, или по одному на каждый контур.
Инструкция по установке УЗО
Сначала нужно выбрать место для монтажа устройства. Применяются 2 варианта: щит или шкаф. Первый напоминает металлическую коробку без крышки, закрепленную на высоте, удобной для обслуживания.
Шкаф оснащен дверцей, которую можно закрывать на замок. Некоторые виды шкафов имеют отверстия, чтобы можно было снимать показания прибора учета, не распахивая специально дверцу, и отключать устройства.
К левым клеммам на входе и на выходе всегда подключают нулевой провод, к правым – фазный. Один из вариантов:
- входная клемма N (верхняя левая) – от вводного автомата;
- выход N (нижняя левая) – на отдельную нулевую шину;
- входная клемма L (верхняя правая) – от вводного автомата;
- выход L (нижняя правая) – к групповым автоматам.
К моменту установки защитного устройства на щите уже могут быть установлены автоматические выключатели. Чтобы упорядочить расположение приборов и проводов, возможно, придется переставить устройства в определенном порядке.
Представляем пример установки вводного УЗО в электрошкаф, где уже стоит счетчик, вводный автомат и несколько автоматических выключателей для отдельных контуров — осветительного, розеточного и др.
УЗО — Правила установки
Поэтому для удобства эксплуатации рекомендуется использовать несколько штук.
Класс напряжения
Если у вас однофазная сеть 220V, то выбирайте 2-х полюсное УЗО. 
Если в доме 3-х фазное 380V, то здесь выбор богаче. Либо одно 4-х полюсное, либо 3 двухполюсных на каждую фазу.
Конструктивное исполнение
У эл.механического такого обозначения нет. 
Какое из них лучше? Эл.механическое УЗО считается более надежным, поэтому рекомендуется выбирать именно его.
Тип УЗО
тип АС
Защищает только от утечки в сетях переменного тока. 
тип А
Обеспечивает защиту при утечке как на переменном, так и импульсном токе (современные телевизоры, блоки питания, компьютеры и т.п). 
тип S и G
Требуются для щитовых с большим количеством УЗО (на гл.вводе и отходящих линиях), в так называемых каскадных схемах.
Они обеспечивают селективность при которой узо на гл.вводе срабатывает в самую последнюю очередь. 
тип B
Ток утечки
Ток утечки – это фактически чувствительность узо. Чтобы не разглагольствовать в теории, приведем уже готовые варианты, исходя из существующих рекомендаций и норм.
10мА – для отдельного подключения стиральной машинки или эл.титана
Сюда же можно отнести всех потребителей, так называемой “влажной” группы, работающих с водой.
30мА — если все эти потребители влажной группы одновременно сидят на одной общей линии (одно УЗО на всю ванную комнату или одно УЗО на всю кухню) 
30мА – для всех остальных групп освещения и розеток в доме 
100мА – на главном вводе в качестве противопожарной защиты для квартир 
300мА – противопожарное УЗО для частного дома или коттеджа 
Номинальный ток
Под номинальным током подразумевается максимальная величина тока, который узо может выдержать длительное время без оплавления или повреждения своих контактов и других составляющих элементов.
Грубо говоря, будет работать как ни в чем не бывало, сохраняя все свои защитные функции.
Не путайте, при превышении этой величины УЗО не отключится! За него это должен сделать автоматический выключатель.
Главное правило здесь – номинальный ток УЗО должен быть равен или быть на одну ступень выше тока автомата, защищающего данный участок цепи. То есть, автомата, который стоит после УЗО. 
Прошу обратить внимание, что у многих производителей попросту нет узо на 32А. В основном такой номинал встречается только у китайских товарищей. Поэтому выбор в табличке Iном=40А обусловлен именно этим. Если ваше УЗО стоит на вводе, то его ток должен быть на ступень больше или равен току вводного автоматического выключателя.
Когда же на одно УЗО в группе подключено сразу несколько потребителей с разными автоматами, здесь уже ориентируйтесь на сумму их токов.
А что делать, если эта сумма получается даже больше, чем ток вводного выключателя? Тогда берите в расчет именно вводной автомат.
Если вы окончательно запутались в этих расчетах, можете воспользоваться удобной мнемосхемой подбора УЗО от KonstArtStudio.
Просто ответьте на пару вопросов в навигационных блоках и вы получите нужный результат.
Ток КЗ
Помимо номинального тока есть еще такая величина, как условный ток короткого замыкания. Ну то есть, когда происходит КЗ в проводке, какой максимальный ток УЗО сможет кратковременно через себя пропустить, и при этом не разрушиться.
На сегодняшний день подбирайте устройства с параметром не менее 6000А.
Коммутационная способность
Этот параметр должен быть не менее чем в 10 раз больше номинального тока или равняться 500А.
Здесь все зависит от конструкции и качества контактов. УЗО зарекомендовавших себя производителей имеют номинальную коммутационную способность в 1000А или 1500А.
Температура эксплуатации
Для эл.щитовой в квартире стандартно применяют УЗО, рассчитанные на работу от -5С до +40С.
Если же вы монтируете аппарат защиты на улице, в ящике с вводным кабелем, тогда выбирайте модели, предназначенные для работы при отрицательных температурах воздуха от -25С до +40С. Они имеют у себя на корпусе специальный значок.
Производитель
Здесь мы не будет советовать конкретный бренд, хороших фирм и так достаточно, и все они на слуху:
Schneider
Hager и т.п.
На этом выбор можно считать завершенным. Когда вы определились с количеством, токами утечки, номинальным током и другими многочисленными параметрами, представленным в пошаговом чек-листе, можете смело идти в магазин и говорить продавцу конкретные характеристики требуемого аппарата защиты.
Правила установки УЗО
УЗО (устройство защитного отключения) не является универсальным средством защиты электрических цепей. УЗО это устройство, дополняющее основную защиту электрической цепи (защиту от сверхтоков короткого замыкания и перегрузки). УЗО не может отключить сеть при перегрузке. Если УЗО в цепи установлено одно, то при перегрузке оно просто сгорит. Правда стоит отметить, что УЗО мгновенного срабатывания могут выступать, как дополнительная защита от сверхтоков при коротком замыкании.
Примечание: В этой статье рассматриваются правила установки УЗО. Не рассматривается установка автоматических выключателей дифференциального тока (АВДТ) типа УЗО-Д.
Правила установки УЗО – устройство защитного отключения
Правила сформулированы по мере их значимости и обязательности к исполнению. Список ранжирован от обязательных до рекомендательных.
2. Устанавливается УЗО в этажном или квартирном электрощите;
3. УЗО без встроенной защиты должны устанавливаться вместе с автоматическими выключателями (автоматами защиты). Автоматические выключатели защитят УЗО от перегорания во время перегрузки и короткого замыкания;
4. УЗО не устанавливается на группу электропроводки без автомата защиты. Ток отключения автомата защиты должен быть не более номинального тока УЗО. Например, УЗО на 40 Ампер, должно защищаться автоматическим выключателем на 36 Ампер, в крайнем случае, на 40 Ампер;
5. Автомат защиты в цепи с УЗО может быть как однополюсным (на фазу) так и двухполюсным (фаза+ноль) и устанавливаться он должен до УЗО со стороны подачи электропитания;
Пояснения к схеме: УЗО 3 защищено автоматом 1 и установлено для трех групп с автоматами защиты 4, 5, 6.
6. Можно установить одно УЗО на несколько групповых цепей квартиры при условии, что каждая из групп будет защищена отдельным автоматом защиты;
7. Если вы планируете установку нескольких УЗО, то для каждого УЗО, на выходе, нужно установить свою нулевую шину, отдельную от других;
Еще правила установки УЗО
Можно было сказать о запрете зануления корпусов приборов и контактов «земля» силовых розеток в зоне действия УЗО. Но скажу иначе: Забудьте про зануление в квартире и доме. Это опасно, неэффективно и не нужно. Если в доме «чистая» система заземления TN-C забудьте про УЗО и зануление.
Для электроцепей мокрых помещений (ванная и т.п.) установка УЗО с током отключения не более 30mA обязательно. Лучше поставить УЗО с током отключения 10mA;
Лучше установить УЗО 30mA на отдельные группы силовых розеток бытовых приборов, контактирующих с водой (стиральная машина, посудомойка);
Нельзя путать клеммы УЗО ноль (N) и фаза (L). Клемма N двухполюсного УЗО находится справа устройства и обычно, помечена соответствующей буквой;
Для ввода можно использовать, как верхние, так и нижние клеммы устройства. Но для порядка и однообразия монтажа, советую делать классический монтаж: ввод вверху, вывод внизу устройства;
Повторюсь, каждое УЗО цепи должно иметь свою нулевую колодку. Все рабочие нулевые провода этой группы, подсоединяются к этой колодке, а не к основной нулевой колодке сети. То есть, поставили УЗО сразу к ней свою нулевую колодку. Исходящий ноль от УЗО завели на эту колодку и к ней же все нули этой группы;
В групповых цепях с пульсирующими токами (телевизор, стиралка с регулятором скорости, компьютер) ставятся УЗО типа «А». Другой тип УЗО, «АС»;
Кнопка «Тест» на корпусе УЗО предназначена для симуляции аварийной ситуации и проверяет работу УЗО. При нажатии на «Тест» УЗО должно сработать. Тестировать УЗО нужно сразу после установки и раз в месяц;
И последнее, чтобы не мучить себя установкой дополнительных АВ, вместо УЗО используйте устройства со встроенной защитой от сверхтоков, так называемые дифференциальные автоматы. Из Российских это УЗО-ВАД2 и ИЭК АД12.
Правильное подключение узо до или после автомата?
Друзья приветствую всех на сайте «Электрик в доме». Думаю, ни у кого не возникнет сомнений, что в нынешнее время нормальная и безопасная работа бытовой техники подразумевает использование современных устройств защитного отключения, автоматических выключателей, реле напряжения и т.п.
Сегодня я хочу разобрать один вопрос, который в последнее время часто задают читатели данного сайта. Вопрос заключается в правильной последовательности подключения УЗО и автоматического выключателя. Одни читатели убеждены, что УЗО необходимо подключать после автомата.
Другие наоборот, аргументируют свои убеждения проектными решениями, указывая схемы электроснабжения в которых четко видна установка УЗО перед автоматическим выключателем.
Так все-таки кто прав? Где ставить узо до или после автомата? С этим вопросом мы сегодня и разберемся. Я постараюсь подробно разобрать все варианты подключения.
Установка узо перед автоматом или после
На самом деле я считаю, что данный вопрос можно отнести к ряду вопросов «что появилось раньше яйцо или курица»?
Давайте разберем, в чем кроется опасность? Опасность заключается в том, что устройство защитного отключения не имеет защиты от сверхтока. При возникновении в цепи перегруза или короткого замыкания узо работать не будет, поэтому его и подключают в паре с автоматом.
Ток короткого замыкания может в сотни раз превышать номинальный ток. Несложно понять, что при прохождении таких больших токов через УЗО ничего хорошего ждать не следует. В таком режиме работы могут повредиться его внутренние детали и выгореть контакты, устройство может попросту утратить свою работоспособность.
А печаль во всем этом — стоимость УЗО, которая на порядок выше стоимости автоматического выключателя.
ПО МНЕНИЮ некоторых читателей в зависимости от того где будет установлено устройство защитного отключения будет зависеть и то повредится оно или нет. Да что там говорить я сам раньше считал, что последовательность имеет значение.
Схемы подключения УЗО с автоматическим выключателем
Друзья чтобы разобраться с данным вопросом, давайте рассмотрим несколько схем подключения УЗО и автоматического выключателя. И в каждом варианте подключения смоделируем аварийную ситуацию с протеканием тока короткого замыкания.
Вариант подключения №1. Одно УЗО на несколько групп автоматов
При такой схеме подключения одним УЗО защищается несколько групповых линий. В этом случае устройство защитного отключения устанавливается сверху, а после него устанавливаются автоматические выключатели на разные группы потребителей.
Такая схема очень популярна на сегодняшний день и позволяет существенно сэкономить бюджет.
| Для тех, кто думает, что нельзя так подключать, правилами ПУЭ П.7.1.79 это вполне допустимо. |
Кстати на сайте Электрик в доме я уже рассказывал, как выполнить такое подключения. Читайте статью подключение УЗО на группу автоматов. Теперь представим ситуацию, что в одной из групповых линий произошло короткое замыкание. Например в группе №2. На рисунке показано движение тока КЗ.
Вот несколько примеров использования таких схем в электрощитах:
В этом случае ток короткого замыкания будет проходить по такому пути: УЗО – автомат группы №2 – питающий кабель – потребитель.
Многим покажется такая схема подключения неправильной, так как автомат стоит после УЗО, он не способен устранить действие тока короткого замыкания. Через УЗО будет протекать огромный ток, и оно обязательно сгорит. А как вы считаете, сгорит УЗО или нет? Отвлекитесь и напишите в комментариях свое мнение, не дочитывая статью до конца. Разбираемся дальше с вопросом, где необходимо устанавливать узо до или после автомата.
Вариант подключения №2. Установка УЗО до автомата
Данная схема собрана таким образом: устройство защитного отключения – автоматический выключатель – питающий кабель – потребитель. То есть в данном случае УЗО установлено до автомата. И такие схемы далеко не редкость. Вот несколько примеров сборки.
Пример прохождения тока короткого замыкания при повреждении.
Если произойдет повреждение, отключится автоматический выключатель, но до этого момента ток короткого замыкания уже пройдет через УЗО. Для многих пользователей такой способ сборки также покажется неправильным.
Вариант подключения №3. Установка УЗО после автомата
При такой схеме подключения первым устанавливается автомат, а затем УЗО. Наглядный пример такой сборки.
При коротком замыкании ток будет проходить по такому пути: автоматический выключатель – УЗО – питающий кабель – потребитель. На рисунке это указано.
Опять же для многих такая схема покажется наиболее правильной так как по пути протекания ток КЗ первым делом проходит через автоматический выключатель, он в свою очередь отключится и УЗО в этом случае не пострадает.
Где ставить узо до или после автомата?
Друзья мы рассмотрели три варианта подключения, а теперь давайте разберем какой из них правильный и где все-таки необходимо устанавливать УЗО до или после автомата.
Какой из представленный вариантов подключения правильный? Все схемы правильны и каждый вариант подключения имеет право на жизнь! Пояснение к такому вердикту читайте ниже.
Из школьного курса физики мы знаем, что скорость распространения электромагнитного поля по проводнику равна скорости света и составляет порядка 300 000 км/с. То есть можно сказать, что электрический ток движется по проводам со скоростью света и за 1 сек. преодолевает 300 тыс. км. Много это или мало?
С какой скоростью отключается автоматический выключатель при возникновении тока короткого замыкания? Если для примера взять автомат С16, то при прохождении тока 5×In (80 А) автомат отключится за время примерно 0.02 сек. Для этого советую ознакомиться со статьей о время-токовых характеристиках автомата, там подробно расписано об этом.
Теперь берем калькулятор, считаем и получаем что за время 0.02 сек. электрический ток успевает преодолеть расстояние в 6000 км. Вот вам и скорость. А у Вас какой длины провода проложены? )))
Можно сделать заключение, что ток КЗ проходит всю цепочку, состоящую из автомата, УЗО, кабеля и розетки. При этом автомат моментально не срабатывает и не останавливает ток при появлении последнего.
Утверждать, что ток КЗ доходит до розетки можно на основании факта оплавления отвертки, с помощью которой были замкнуты подгоревшие розеточные контакты и провода в ней. Оплавление отвертки и подгорание розеточных контактов может происходить только при воздействии на них какой-то силы извне. Такой силой как раз и оказывается ток КЗ.
Почему же УЗО продолжает и дальше работать при прохождении через него тока КЗ? Это происходит по той же причине, по которой не выходят из строя такие элементы сети как рубильник, электросчетчик, реле напряжения, измерительные приборы, электрический кабель и др., установленные на пути тока короткого замыкания.
Такой ток приводит к появлению высокого температурного режима, плавящего изоляцию проводов и корпуса защитного оборудования. Данный процесс является инерционным и при этом автомат не дает требуемого времени на то, чтобы оплавилась и сгорела вся электропроводка и ее составляющие. Для оплавления изоляции на кабелях и сгорания УЗО явно недостаточно двух сотых секунды.
К тому же если ознакомиться с техническими характеристиками защитных устройств, здесь есть такая составляющая как отключающая способность. Об этом я подробно писал в прошлой статье.
Напрашивается вывод, что УЗО одинаково функционирует до автомата и после него . Тогда в чем отличие между автоматами, находящимися перед УЗО и после него?
На двух ниже представленных схемах показывается защита одной линии посредством автомата и УЗО. На первой схеме автоматический выключатель установлен перед УЗО, а на второй после.
Рассмотрим схему подключения тандема автомат — УЗО. Автомат всегда идет первым в паре с УЗО. Это делается лишь по вопросам удобства монтажа и подключения.
От него фазный провод проходит перемычкой на УЗО, подача «ноля» осуществляется непосредственно на УЗО. Подключение кабеля, отходящего на розетки, в данном случае производится только к УЗО и к шине РЕ (если таковая имеется).
При установке автомата после УЗО (что изображено на второй схеме), подключение провода на розетки осуществляется уже к различным устройствам – фазного провода к автомату, а нулевого к УЗО или к нулевой шине. Это неудобно и может привести к путанице. Поэтому необходимо грамотно собрать схему, которая бы стала максимально понятной для всех, кто будет ею пользоваться.
Если используется один автомат, одно УЗО и один кабель от нагрузки я стараюсь использовать первую схему подключения.
Друзья теперь вы точно будете знать, что нет никакой разницы, где устанавливать УЗО до или после автомата. Основная задача это правильно рассчитать устройство защитного отключения по номинальному току и защитить его от сверхтоков. А последовательность установки этих устройств значения не имеет.