Схема подключения трехфазного УЗО и автоматов

Vivaset.ru, 03 августа 2021, 14:00

Трехфазная сеть состоит из трех фазных проводов и одного нулевого. Синусоида напряжения каждого из фазных проводников смещена друг относительно друга на 120°. Напряжение между каждой парой фаз (которое называется линейным) составляет 380 В, между фазой и нулевым проводом – 220 В. Для защиты пользователей таких сетей от поражения электричеством вследствие утечек тока используется трехфазное УЗО – устройство защитного отключения. При необходимости такой прибор можно применять и в однофазной цепи.

Чем различаются УЗО и дифавтомат

Несмотря на определенное внешнее сходство устройства защитного отключения и дифавтомата, это два разных прибора. УЗО защищает человека от воздействия электрического тока в момент прикосновения к токоведущим частям. Кроме того, прибор обеспечивает защиту изоляции электропроводки и предотвращает возникновение пожаров. Дифавтомат совмещает в себе УЗО и автоматический выключатель, то есть, выполняя функции устройства защитного отключения, он дополнительно к этому защищает цепь от перегрузок и короткого замыкания.

Как работает трехфазное устройство защитного отключения

В конструкции 3-фазного УЗО предусмотрен трансформатор тока, первичная обмотка которого образована четырьмя проводами: тремя фазными и одним нулевым. При отсутствии утечек суммарный магнитный поток равен нулю и ток во вторичной обмотке трансформатора не протекает. Если же произошла утечка на заземленный корпус электрооборудования, суммарный магнитный поток получает определенное значение, отличное от нуля. Он наводит во вторичной обмотке ток, который ведет к срабатыванию электромагнитного реле. Воздействуя на механизм расцепления УЗО, реле отключает цепь нагрузки от питающей сети.

Особенности монтажа трехфазного УЗО

В 3-фазных сетях используются 4-полюсные устройства защитного отключения (в однофазных – 2-полюсные). Схему подключения трехфазного УЗО можно найти в паспорте к изделию. Для удобства эта же схема изображена и на корпусе прибора. Монтаж устройства не вызывает затруднений даже у начинающих электриков: к четырем входным клеммам прибора подключаются 3 фазы питающей сети 380 В и нулевой провод. Проводники с четырех выходных клемм подключаются к распределительной сети дома, квартиры, дачи, гаража или, например, промышленного объекта. Схему собирают с учетом того, что три фазы подают 380 В на электрооборудование, рассчитанное на такое напряжение. Это может быть электродвигатель насоса, компрессора, бетономешалки или другой техники. Каждая отдельно взятая фаза в сочетании с нулевым проводом обеспечивает питанием группы однофазных потребителей, рассчитанных на напряжение 220 В.

Схемы подключения

Противопожарное УЗО для частного дома. Трехфазное УЗО может устанавливаться на вводе в здание для защиты входного кабеля или линий к потребителям, на которых нет отдельных устройств защитного отключения. Кроме того, противопожарный прибор может использоваться в качестве резерва на случай отказа группового модуля. Важное условие правильного подключения УЗО в схему электроснабжения жилого дома или другого объекта – соблюдение селективности. Это достигается двумя настройками: троекратным запасом уставки по дифференциальному току (по сравнению с любым групповым или индивидуальным устройством, установленным ниже) и замедлением на срабатывание по времени минимум в 3 раза. Уставка срабатывания противопожарных УЗО составляет, как правило, 100, 300 или 500 мА. Значение этого же параметра для модулей защиты человека от дифференциального тока может составлять 30, 10 или 6 мА.

Схема на 4 полюса с использованием нейтрали. При использовании такой схемы на выходе рабочего нуля четырехполюсного УЗО монтируют шинку для разводки нейтрального провода N по подключенным потребителям. Если используется одна общая нейтраль, УЗО обеспечивает защиту трех разных однофазных цепей одновременно. Потребители при таком подключении могут питаться от всех трех фаз или от какой-то одной. Если в схеме предусмотрены три однофазные цепи, оборудование стараются компоновать таким образом, чтобы нагрузка на фазы была равномерной. УЗО монтируют после вводного трехполюсного автомата или после счетчика электроэнергии (который следует за автоматом). Счетчик имеет 8 выводов, предназначенных для подключения трех фаз и нуля (входные и выходные контакты).

Схема на 4 полюса без использования нейтрали. В ряде случаев УЗО может использоваться без подключения нейтрального провода. Такая схема применяется, например, для защиты трехфазного асинхронного двигателя. Обмотки статора электродвигателя могут соединяться в «звезду» или «треугольник». Потенциал рабочего нуля заводится на вводной контакт 4-полюсного УЗО, а на выходной ничего не подключается: выходная клемма N остается пустой – для подключения двигателя требуется три фазных провода. При возникновении тока утечки от одной из фаз на корпус устройство защитного отключения срабатывает и размыкает цепь. Важно помнить при этом, что УЗО сработает только если корпус двигателя имеет заземление, выполненное с помощью провода PE.

Схема для однофазной сети. Использование трехфазного УЗО в однофазной сети не является типичным случаем. Это может быть удобным, если у вас имеется лишний 3-фазный модуль, который лежит без дела. Или, например, когда планируется в ближайшее время перестроить 1-фазную сеть в трехфазную. Иногда модулем на 3 фазы в аварийном порядке заменяют вышедшее из строя устройство, рассчитанное на одну фазу. В каждом из этих трех случаев фазный провод пускают на клеммы, к которым подключена кнопка «тест». Иначе она не будет срабатывать при ручных проверках.

Чувствительность приборов защитного отключения

Основной параметр УЗО – его чувствительность, то есть номинальный отключающий дифференциальный ток, или уставка срабатывания. Для защиты человека в электросетях жилых или служебных помещений от поражения током используют УЗО чувствительностью 10 и 30 мА. Если, например, прокладывается проводка частного дома, то для сырых помещений и детских комнат лучше выбрать устройство защитного отключения с уставкой 10 мА, для общих условий – 0,03 А. Для защиты от возможного пожара применяют УЗО чувствительностью 100 или 300 мА. Если проводка неразветвленная с малым количеством групп потребителей, можно использовать одно общее устройство с уставкой 0,03 А как в качестве противопожарного, так и для защиты от поражения электрическим током. Для того чтобы защитить человека, УЗО должно сработать за 0,025 секунд.

Классификация устройств

По способу срабатывания УЗО делят на модели с дополнительным источником питания и без него. В первом случае механизмом отключения прибора управляет именно такой источник питания. Во втором – УЗО срабатывает под воздействием дифференциального магнитного поля. Существует также классификация устройств защитного отключения по устойчивости к импульсным скачкам тока: есть приборы, не реагирующие на подобные импульсы, и есть те, которые отключаются при таких скачках.

Маркировка трехфазных устройств защитного отключения

На лицевой панели УЗО можно найти основную информацию о приборе. Здесь, как правило, указаны производитель, серия, номинальный ток, напряжение, уставка, условный ток к/з, тип устройства, температурный диапазон и схема подключения. По типу УЗО можно определить, для каких условий функционирования предназначена данная модель. Например, если на корпусе изделия в соответствующем поле изображена синусоида, это означает, что устройство предназначено для синусоидального переменного тока (тип АС). Существуют также модули следующих типов:

A – для переменного или постоянного (пульсирующего) тока утечки в контролируемой цепи при плавном их нарастании;
B – реагирующие на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальный ток;
S – с выдержкой определенного времени отключения (для обеспечения селективности);
G – работающие по тому же принципу, что и S, но с меньшим интервалом времени.

Как проверить УЗО

Проверить устройство защитного отключения на срабатывание достаточно просто, т. к. эти приборы оснащаются специальной кнопкой «тест». При нажатии на эту кнопку активизируется схема, имитирующая возникновение дифференциальной разности токов. В момент нажатия прибор должен мгновенно сработать и разъединить контакты. Правила электробезопасности предписывают выполнять такую проверку не реже одного раза в месяц.