Подключение узо к однофазной сети с заземлением: Подключение УЗО к однофазной сети с заземлением: правила + этапы работ

Подключение УЗО к однофазной сети с заземлением: правила + этапы работ

Электрическая энергия используется в жилищно-хозяйственном секторе повсеместно и активно. Это один из основных энергетических ресурсов, применение которого, однако, совсем небезопасно. С целью обеспечения безопасности используют разные методы защиты.

В частности, подключение УЗО к однофазной сети с заземлением предотвращает поражение человека током, поломку оборудования, возгорание электропроводки. Но чтобы устройство смогло выполнять эти задачи, необходимо правильно подобрать защитный прибор и грамотно внедрить его в электрическую сеть.

Решению этих вопросов и посвящена наша статья. Мы расскажем вам, какие параметры важно учесть при выборе УЗО, обозначим требования по монтажу аппарата, а также опишем порядок работ по подключению устройства к однофазной сети.

Содержание статьи:

Какими мерами защиты обеспечивает УЗО?

Конечно же, внедрение защитных приборов в систему электроснабжения сопровождают определенные правила. Рассмотрим таковые применительно к установке .

Защитный модуль из серии подобных аппаратов спроектирован как универсальный прибор, поэтому большинство моделей призваны уберечь от различных негативных проявлений в процессе пользования электрическими сетями.

УЗО работает в трех направлениях защиты:

• предотвращение поражения электротоком;
• пробой цепей с последующей утечкой тока на корпус аппаратуры;
• короткое замыкание электропроводки.

Следует отметить: все три направления защиты работают наиболее эффективно при условии подключения прибора по схеме с заземлением.

По сути, не исключается (и часто применяется) также схема без участия «земли». Однако при таком варианте эффективность действия прибора снижается существенно.

Защитная электротехническая аппаратура – это уже неотъемлемая обыденность для современных условий пользования электроэнергией. Подобные устройства совершенствуются стабильно и на текущий момент способны обеспечивать широкий спектр защитных функций

Приборы УЗО считаются обязательным компонентом распределительных электрических щитов любого назначения — стационарно установленных, временного действия, переносных.

Нередко они или вилок, посредством которых выполняется подключение инструмента и бытовых электроприборов, эксплуатируемых в условиях влажных, пыльных помещений.

Выбор устройства с учетом проектных параметров

Процесс проектирования электроустановок специализированными проектными организациями должен предусматривать довольно сложную задачу  из ассортимента рынка электрооборудования.

Многообразие приборов УЗО на коммерческом рынке заставляет будущего пользователя внимательно подходить к процессу выбора устройства. Имеющийся широкий ассортимент обеспечивает многообразный выбор, но не гарантирует качества и соответствия параметров

Эта задача действительно сложная. Современный рынок электроприборов, включая УЗО, отличается своеобразным ассортиментом. Это результат отсутствия жесткого контроля качества со стороны государственных структур.

На рынке присутствует масса разнообразных устройств, изготовленных большим числом производителей, многие из которых далеко не всегда придерживаются действующих нормативов.

Потенциальному обладателю УЗО не остается ничего иного, как принимать информацию, что предоставляет производитель устройства. Дополнением гарантий является сертификат соответствия и пожарной безопасности.

Отсутствие таких документов на продаваемый товар – это прямой запрет на установку и эксплуатацию, согласно требованиям действующих стандартов.

Вот примерно одним из таких документов – сертификатом соответствия, должен комплектоваться любой прибор, который выпущен в продажу. Если устройство УЗО не имеет сертификата соответствия, это уже явный повод для отказа от приобретения (+)

Выбор УЗО всегда сопровождается учетом рабочих эксплуатационных параметров и характеристик, которыми в значительной степени определяется качество и надежность прибора.

Необходимо учесть номинальные показатели:

• напряжения;
• тока;
• дифференциального тока отсечки.

Эти главные характеристики должны соответствовать техническим параметрам проектируемой электроустановки или эксплуатируемой электрической цепи.

Качество и надежность действия УЗО определяется некоторыми показателями, общий физический смысл которых зачастую малопонятен.

Этими параметрами, прежде всего, являются номинальный условный ток короткого замыкания и ток номинальной включающей/отключающей способности.

Главные рабочие параметры таких устройств, как УЗО, традиционно выводятся непосредственно на панель самого прибора. Однако вместе с основными параметрами есть ещё ряд в какой-то степени второстепенных, которые также оказывают значимое влияние на работу приборов (+)

Совсем нечасто производители УЗО отмечают в документах на приборы все отмеченные характеристики. Поэтому необходимо правильно оценить все имеющиеся достоинства и недостатки выбираемых устройств.

С точки зрения технической конструкции, УЗО традиционно характеризуют коммутационным прибором, действие которого определяется режимом ожидания. Устройство не имеет признаков, помогающих визуально определить качество работы.

Но существует единый принцип, на основе которого подобные аппараты функционируют одинаково. Прибор включается в цепь рабочего тока и если появляется ток утечки с определенным значением, превышающим значение уставки, УЗО попросту размыкает силовую цепь.

Несмотря на разнообразие конструктивного исполнения УЗО, фактически принцип действия этих устройств остаётся однообразным. Главный принцип действия устройства – обесточивание электрической цепи в случае нарушения установленного параметра токовой утечки (+)

Насколько корректно выполняется размыкание? Оценить быстродействие схемы устройства, коммутационную способность, срок службы и прочие значимые параметры, возможно только методом специализированных испытаний.

Правила для подключения аппарата

Существуют стандарты, коими определяются нормальные условия для установки и последующей эксплуатации УЗО. Эти стандарты зафиксированы, в частности, документами ГОСТ Р 51326.1-99 и Р 51327.1-99.

Поэтому следующих критериев необходимо придерживаться, применяя на практике УЗО:

• оптимальный температурный диапазон окружающей среды -5 + 40°C;
• значение относительной влажности воздуха не выше 50% при +40°C и не выше 90% при +20°C;
• граничное значение высоты над уровнем моря 2000 м;
• отсутствие мощных магнитных полей в непосредственной близости с прибором.

Как указывает ГОСТ Р 50571.3-94, для схем подключения в зданиях важным и необходимым условием нормального действия УЗО в составе электроустановки здания видится отсутствие в зоне его действия какой-либо связи нулевого рабочего проводника с заземленными элементами электроустановки и «земляным» защитным проводником РЕ.

Каждое устройство в моменты эксплуатации осуществляет контроль на утечку в рамках определённых границ. Это называют – зоной чувствительности защитного прибора УЗО. В этой зоне исключается какая-либо связь нулевой шины с заземляющим проводником

Для системы заземления TN-C-S, в распределительных щитах электроустановок, в точках, где разделяется PEN-проводник, следует предусматривать раздельные зажимы либо шины для нулевого рабочего N и нулевого защитного РЕ проводника.

Учитывая, что прибор УЗО реагирует на «земляную» утечку как нулевого, так и фазного проводника, на линиях, как правило, следует ставить .

Классическое исполнение схемы типа TN-C-S, где непременным атрибутом коллекции является земляная шина. По мнению многих специалистов эта схема считается оптимальным вариантом для использования УЗО (+)

Внедрение автоматических выключателей позволяет быстро определить неисправный участок цепи путем поочередного отключения отдельных линий.

Благодаря автоматам исключается демонтаж «ВРУ» при обнаружении неисправного участка, включая участок с утечкой по нулевому проводнику.

ГОСТ Р 50571.9-94 содержит конкретные указания, направленные на выполнение действий по защите нулевого рабочего и нулевого защитного проводников.

Проведение работ профессиональными службами

Теоретически и практически тоже с участием специалистов, установка УЗО предполагает выполнение мероприятий по определению порога срабатывания устройства.

Инструктаж установки защитных приборов из серии УЗО всегда требует определённой последовательности монтажа. Первым элементом последовательности, как правило, выступает автоматический выключатель. Затем идут – электросчётчик, УЗО и прочие элементы сети (+)

Существуют установленные правила – своеобразный инструктаж, где отмечается вся последовательность действий в таких случаях.

Ход работ:

1. Прежде всего, от прибора отключается цепь нагрузки по фазе и нулю, для чего используется автоматический выключатель.
2. Далее используется схема подключения к УЗО измерительной аппаратуры и элементов регулировки (потенциометр).
3. Путем изменения сопротивления потенциометра добиваются срабатывания устройства и фиксируют показания тока на измерительном приборе.

Отмеченное значение измерительного прибора в момент срабатывания – это дифференциальный ток УЗО. Зафиксированное показание тока должно находиться в установленном диапазоне.

Если условие не выполняется, установка защитного устройства в цепь запрещается. Необходимо подобрать другой экземпляр, подходящий по параметрам.

Настройка уже установленного прибора – явление классическое для профессиональных служб. Благодаря точной настройке, выставляется оптимальная защита, что существенно отражается на общей безопасности

При подключении защитных устройств типа УЗО с заземлением, правилами предполагается также проведение работ, направленных на измерение тока утечки в границах зоны защиты прибора.

Обычно подобные мероприятия обязательны для случаев монтажа электромеханических приборов:

1. Через автомат к устройству защиты подключается нагрузка.
2. Согласно тестовой схеме к прибору подсоединяется измерительная цепь, состоящая из магазина сопротивлений и амперметра.
3. Изменяя магазин сопротивлений, добиваются срабатывания устройства и фиксируют показания амперметра.
4. Ток утечки вычисляют по формуле: Iу = I – Iа, где I – отключающий ток цепи, Iа – показания амперметра.

Полученное значение Iу не должно превышать номинальное значение дифференциального тока УЗО более чем на одну треть.

Настройка сопровождается измерениями токов различных режимов. Для измерений используются амперметры с высокой степенью точности показаний. Такую работу выполнить по силам только специалистам

Если такое превышение зафиксировано, это явный признак того, что в границах зоны защиты прибора находится дефектный участок. Для таких случаев правила ПЭУ требуют исполнения необходимых мероприятий, направленных на устранение тока утечки.

Инструктаж на случай бытовой установки

Внедрение УЗО в электрическую сеть бытового назначения, при условии выполненной настройки под параметры электросети осуществляется с соблюдением ряда требований.

Перечень обязательных к выполнению правил:

1. Монтировать на входной линии и подключать прибор следует только за автоматическим выключателем. Обычно промежуточным звеном между двумя приборами является еще и счетчик электроэнергии.
2. Монтажные работы выполняются при полностью обесточенной питающей линии.
3. Номинальный ток автомата выбирается равным, или несколько меньшим относительно значения дифференциального тока прибора.
4. Соединения следует выполнять в строгом соответствии с обозначениями и прилагаемой схемой производителя.
5. В первую очередь выполняются соединения на стороне нагрузки с подводкой фазной и нулевой шин на соответствующие клеммы устройства.
6. Затяжка винтов клемм выполняется с некоторым усилием, достаточным для надежности соединений, но без чрезмерной силы.
7. В последнюю очередь, после проверки надежности всех соединений и отсутствия дефектов, устройство подключают к выходным клеммам автомата.

Отношение к монтажу, настройке и запуску в эксплуатацию защитного устройства не терпит формальностей. Все действия необходимо производить внимательно, с точным расчетом и дублирующими проверками.

После окончания проведения всех установочных и настроечных работ осуществляется дублирующий анализ в рабочем режиме электрической цепи. Все измеренные параметры фиксируются в технических журналах

В условиях эксплуатации домашних бытовых сетей нередко стараются решать вопрос   собственными силами.

Однако этот вариант не гарантирует безопасности. Всегда следует выбирать установку профессиональную – при участии специалистов.

Выводы и полезное видео по теме

Этим видео доходчиво рассказывается и демонстрируется, каким способом включается устройство защиты в схему электросети. Рассматриваются различные схемы:

Ознакомившись с правилами подключения УЗО и порядком выполнения работ, а также особенностями монтажа в условиях однофазной сети с заземлением, можно попытаться все сделать своими руками.

Однако этот вариант оправдан только при наличии настроенного аппарата защиты и определенных навыков проведения электромонтажных работ. В противном случае лучшем решением станет приглашение электрика.

Есть опыт самостоятельного подключения УЗО? Пожалуйста, расскажите читателям о нюансах выбора подходящего устройства защиты и особенностях его монтажа. Комментируйте публикацию, участвуйте в обсуждениях и добавляйте фотографии своих самоделок. Блок обратной связи расположен ниже.

в однофазной и трехфазной сети с заземлением и без заземления

Уже много лет прекрасно используется всеми известное защитное устройство УЗО (устройство защитного отключения). Такое устройство обеспечивает надежную защиту по электробезопасности частных домов и квартир от утечек тока.

Свою функцию устройство выполняет только тогда, когда используется заземляющий проводник. Если его нет, то использование такого устройства теряет какой-либо смысл. Без заземления устройство защитного отключения не ощутит утечку тока на корпус какого-нибудь электроприбора при поломки и тем самым не отключится и не прекратит подачу напряжения в линии.

Устанавливаются они, как на вводе в дом или квартиру, так и на отдельные линии отведенного участка электрической сети, если это требуется.

Так как они устанавливаются в 1-но фазных и 3-х фазных сетях, конструктивно они отличаются количеством полюсов присоединения проводов.

Устройство защитного отключения защитит вашу электропроводку от токов утечки, но никак не защитит от перегрузки в сети и короткого замыкания (КЗ). Поэтому предусматривается совместное использование устройства с автоматическим выключателем.

Ниже вы увидите схемы подключения устройств защитного отключения в однофазной и трехфазной цепи в системе TN – С и TN – С – S.

Содержание статьи

Схема подключения УЗО в однофазной сети без заземления

Ниже вы видите схемы по системе TN – C. Такая схема подсоединения сегодня не актуальна, так как не используется защитный проводник.

Существуют два способа эксплуатации сетей без заземления. Это способ с единой сетью и из нескольких подсетей.

В чем разница?

С единой сетью используется только один аппарат УЗО, а с подсетями устанавливают столько устройств, сколько предусматривается веток (линий).

Защитное устройство с единой сетью подбирается с учетом общей потребляемой мощности в квартире, доме. Определяют номинал и ток отсечки устройства.

Такую схему можно применять там, где используются минимальное подключение электроприборов к сети.

В случае, когда нужно использовать способ из нескольких подсетей, то используется общее защитное устройство, а от него на каждую ветку (линию) устанавливаются дополнительные аппараты защитного отключения и затем автоматические выключатели (АВ).

Автоматические выключатели 1 и 2 (смотрите схему выше) можно не использовать. Такие АВ используются в особых случаях.

В итоге получается: напряжение подается на вводной АВ, проходит через счетчик, далее фаза с нулем подключается к общему УЗО с током отсечки 100 – 300 mA, после фаза распределяется по группам на автомат 1 и 2, после чего фаза подключается к групповым защитным аппаратам с отсечкой 30mA, а после них к автоматическим выключателям, которые защищают от КЗ и перегрузки каждую линию – освещения, розетки и другие линии, которые используются в квартире или доме.

С помощью такого подключения мы сделали двойную защиту: пожарную – с помощью общего защитного устройства и от прикосновения – групповых защитных устройств.

Вывод

Если сравнить первый способ и второй способ подключения, то с уверенностью можно сказать, что второй способ более надежный с точки зрения пожарной опасности и поражения человека электрическим током.

Стоит понимать, что подключения УЗО в однофазной сети без заземления не дает 100% гарантии безопасности.

Подключение в однофазной сети с заземлением – схема

На самом деле в 1-но фазной сети монтаж электропроводки нужно проводить трехжильным проводом: фаза, нуль и заземление.

Такой монтаж при дальнейшей эксплуатации электроприборов дает надежную защиту от поражения человека электротоком и пожара в помещении. УЗО при таком способе подключения работает более эффективнее чем без заземления.

Обратите внимание – некоторые устройства защитного отключения имеют нулевую клемму слева, а не справа. Пример показан с УЗО марки «Schneider-Electric» на картинке.

Ниже приведена правильная схема подключения по системе TN – С – S.

• Провод РЕ – заземление;
• Провод N – нуль;
• Провод L – фаза.

Преимущество такой схемы – возможность с экономить свои средства на покупке материала, здесь используется только одно устройство защитного отключения, а также простота монтажа.

Недостатком является то, что при срабатывании защитного аппарата отключается вся квартира или дом. Чтобы это избежать нужно установить групповые устройства защиты, которые были описаны в этой статье выше, но с заземлением.

УЗО в трехфазной сети – схема подключения

Принцип работы трехфазного УЗО в сети точно такой же, как и однофазного. Так как трехфазные устройства защиты выпускаются с большими токами утечки, нужно разделить 3-х фазную сеть на группы со своими однофазными или 3-х фазными (если необходимо) устройствами защиты и автоматическими выключателями.

Групповые устройства защиты устанавливают на линии, где подключаются мощные электроприборы или таких электроприборов несколько, то есть нагрузка на линию большая.

Существуют множество разнообразных схем подключения. Каждая схема разрабатывается для данного помещения индивидуально в зависимости от нужд.

В основном такие аппараты защиты применяются в частных домах, дачах. В квартирах такие устройства применение не нашли.

На картинке ниже вы увидите пример одной из большого разнообразия схем подключения трехфазной сети.

Дополнительно посмотрите видео о схемах подсоединения УЗО в трехфазной сети.

Заключение

Правильно разработанная схема подключения однофазной или трехфазной сети и грамотный монтаж электропроводки обеспечит вас надежной защитой от пожара и поражения электрическим током.

Схема подключения УЗО в однофазной сети с заземлением в частном доме

Содержание статьи:

При эксплуатации действующих электросетей важно побеспокоиться о безопасности обслуживающего персонала и пользующихся их услугами потребителей. Согласно требованиям ПУЭ это касается как однофазных, так и трехфазных цепей, нередко обустраиваемых в частных домах. Чтобы уберечь пользователей от удара током, на потребительской стороне устанавливаются приборы, называемые устройствами защитного отключения (УЗО). При этом важно знать, как подключить УЗО с заземлением в частном доме, не нарушая положений действующих стандартов.

Обобщенный взгляд на защиту

Безопасность оперативного персонала и пользователей электросетей достигается за счет проведения следующих мероприятий:

• заземление или зануление (соединение с нейтралью) всех металлических частей оборудования;
• организация повторного заземления путем обустройства отдельного контура;
• установка в нагрузочных цепях особо опасных комнат (ванных например) устройств отключения типа УЗО.

Последний вариант допускается использовать как в заземленных, так и в незаземленных электрических цепях.

При общем подходе к оценке средств защиты отмечается, что заземлять конструкции необходимо для снижения угрожающего человеку потенциала до безопасного уровня. В отличие от них УЗО обеспечивает защищенность за счет мгновенного отключения сети при достижении токами утечки предельных значений. В технических характеристиках этих устройств данный параметр относится к основным показателям эффективности функционирования.

Что собой представляет УЗО

Характеристики УЗО

В расшифровке аббревиатуры УЗО основной акцент делается на отключении, что указывает на кардинальный характер защитных мер. Чтобы понять, как срабатывает этот прибор в опасной ситуации, следует ознакомиться с его конструкцией. Прибор УЗО состоит из следующих основных частей:

• дифференциальное устройство, в котором сравниваются втекающий и вытекающий токи;
• электронная схема, способная реагировать на их дисбаланс;
• исполнительный модуль, оформленный в виде контактора, отключающего электросеть от потребителя.

Принцип защитного действия УЗО основан на особенностях его конструкции, позволяющих оценивать величину утечек на землю и мгновенно реагировать на них. За счет высокой скорости обрыва соединения с действующей сетью величина тока в нагрузке не успевает достичь критических значений.

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

Большую защищенность дает ступенчатая схема, при которой группа нагрузок подключается к сети через еще одно аналогичное устройство (оно образует вторую ступень). Использование этих систем позволяет повысить надежность защиты в сравнении с классической. Но из-за сложности исполнения и технической избыточности в быту они применяются крайне редко.

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.

Какая схема лучше

Подключение УЗО и вводного автомата

При оценке рассмотренных схем исходят из того, какой уровень безопасности обеспечивает каждая из них. Для решения этого вопроса потребуется сравнить их не только по эффективности защиты, но и по затратам на реализацию. После внимательного изучения можно сделать следующие выводы:

• При ограниченном числе линейных потребителей применяется простейший комплект приборов, состоящий из одного УЗО и стоящего за ним линейного автомата.
• В случае разветвленной сети из одно- или трехфазных нагрузок предпочтительнее групповое включение.
• При высоких требованиях к безопасности допускается применять ступенчатое подключение защитных устройств.

Последний способ оптимален для частного дома.

Перед тем как подключать УЗО без заземления в частных домах, схему его коммутаций следует тщательно изучить. В этом случае самый надежный вариант – использование многоступенчатых систем из нескольких устройств с разными значениями токовых утечек.

Современные дачные постройки отличаются развитой системой электроснабжения с хорошей защищенностью от поражения током благодаря наличию повторного заземления. Поэтому в них применяются упрощенные схемы, предполагающие использование универсальных УЗО на токи утечки до 30 мА (для отдельной защиты водонагревателя, например). Но чаще всего предпочтение отдается типовым дифференциальным устройствам, рассчитанным на соответствующую отсечку по перегрузкам.

К характерным ошибкам относят нарушения в выборе уровня установки УЗО, когда его включают в цепи с неправильно подобранными токами утечки. Чтобы избежать нарушений правил подсоединения подводящих и отводящих проводников, при их коммутации руководствуются схемой на корпусе прибора.

Как подключить УЗО правильно — схема, однофазное и трехфазное, с заземлением и без

Устройство защитного отключения является частью системы безопасности, которая выполняет следующие функции:

1. Защита человека от удара электротоком, если в работе оборудования произошел сбой.
2. Защита проводки от возгорания, если произошло замыкание.
3. Аварийное отключение напряжения для обеспечения безопасности.

Схема, необходимая для правильного подключения такой системы, на практике выглядит следующим образом:

1. Работа всегда начинается с установки автоматического выключателя, для примера взята модель на 40А, максимальный уровень нагрузки, который он способен выдерживать, равняется 8,8 кВт.
2. После монтажа выключателя фазные и нулевые контакты необходимо завести внутрь электросчетчика.
3. Оставшиеся контакты выводятся на нагрузку к УЗО.
4. В случаях, когда планируется, что устройство будет обеспечивать дополнительно и защиту от возгорания, необходим монтаж УЗО на 50А. Этот параметр зависит от вида установленного автоматического выключателя, номинал защитного устройства всегда должен превосходить его в несколько раз.

Стоит отметить, что противопожарная разновидность не способна защищать человека от поражения электрическим током, поскольку ее основная цель – обеспечение безопасности проводки при грубой отсечке, когда фиксируется утечка тока 300 мА. Происходит это благодаря обесточиванию сети, что исключает риск короткого замыкания и последующего возгорания.

Подключение УЗО в электрическую цепь квартиры

Монтаж данной защитной системы в единую цепь жилой квартиры является довольно простой процедурой, которую можно осуществить самостоятельно. Установка происходит через специальную DIN-рейку, которая может быть изначально встроена в распределительный электрощит или иметь отдельное расположение.

Этот элемент оснащен отверстиями с перфорацией, которые предназначены для соединения с тыльными защелками автомата. Клеммы, находящиеся на нижней и верхней части УЗО, имеют маркировку N и L, обозначающую нуль и фазу соответственно.

Для правильного подключения необходимо производить его в соответствии со следующей инструкцией:

1. Первоначально нужно соединить вводный автомат с силовым кабелем, идущим от наружной электросети. Выбор этого прибора осуществляется в зависимости от показателя максимального тока и общих нагрузок на сеть.
2. После вводного автомата подключается электросчетчик, который необходим для регистрации затрат энергии, также он будет отвечать за обеспечение УЗО необходимым напряжением.
3. Установка самого защитного механизма. Правильное подключение подразумевает подсоединение силового кабеля в верхней части, а кабель нагрузки снизу прибора. Верхние клеммы предназначены для подключения нуля и фазы, которые идут от электросчетчика.
4. Дополнительно требуется соединение фаз и нулей обоих приборов: L/ к L, N/ к N, чтобы обеспечить работоспособность схемы.
5. Фаза защитного устройства должна быть подключена к фазе автомата, а ноль прибора соединен с нейтралью, после чего процесс можно считать завершенным.

Подключение однофазного УЗО

При самостоятельном подключении однофазных защитных устройств, чаще всего совершается ряд однообразных ошибок, что делает систему неработоспособной.

Для того, чтобы избежать их, необходимо четко следовать следующей пошаговой инструкции:

1. Первоначально необходимо перевести автоматический выключатель в режим, при котором его проводники будут полностью обесточены.
2. После этого производится монтаж защитного отключающего устройства внутрь электрощита.
3. К выходным клеммам производится подключение проводников с фазой и нулем.
4. К входной клемме устройства с маркировкой L подсоединяется фазный кабель автоматического выключателя.
5. К входной клемме устройства с маркировкой N необходимо подключить нулевой кабель, отсоединенный от корпуса щитка.
6. Для осуществления проверки правильности подключения и работоспособности системы, необходимо вернуть напряжение на проводники автоматического выключателя, затем перевести защитное устройство в рабочий режим и обеспечить его напряжением. Для этого необходимо всего лишь подключить к электросети любой бытовой прибор, который находится в зоне охвата его защиты. Если после этого срабатывание устройства не произошло, то схема была реализована верно.
7. Последним этапом является проверка непосредственно УЗО, которая осуществляется путем нажатия кнопки тестирования. Отключение прибора после этого действия свидетельствует о том, что защитная система функционирует правильно.

Подключение УЗО по линии фазы

подключение УЗО в однофазной сети

Еще одним способом внедрения защитного прибора в сеть является его подключение по линии фазы, которое осуществляется следующим образом:

1. Фазовые проводники противопожарного УЗО необходимо развести и подсоединить к трем автоматическим выключателям на 10А, отвечающим за освещение.
2. После этого фаза подсоединяется к дифференциальному автоматическому выключателю на 20А.
3. Последующие контакты соединяются со вторым УЗО на 30А.
4. Осуществляется последовательное подключение питания к трем автоматам на 16А, которые будут отвечать за соответствующие розеточные группы.
5. По такому же принципу происходит весь процесс с третьим УЗО.
6. В качестве финального действия необходимо вывести проводник к другим трем автоматам, также отвечающим за розеточные группы.

Подключение УЗО по линии нейтрали

Помимо фазного подсоединения, необходимо также знать, как осуществляется подключение через проводник нейтрали:

1. Установив противопожарное УЗО нужно провести и зафиксировать нулевой проводник на соответствующей шине с нулем.
2. От шины нулевой проводник протягивается дальше ко второму и третьему защитному прибору и дифференциальному автоматическому выключателю.
3. После автоматического выключателя нуль прикладывается не к шине, а к нагрузке, связано это с автономным функционированием автомата, обеспечивающего только отдельный бытовой прибор или выделенную электросеть.
4. От второго УЗО проводник с нулем необходимо провести ко второй нулевой шине, к которой, помимо этого, подсоединяются нулевые розеточные проводники. Благодаря этому, если в одной из них будет зафиксирована утечка тока, сработает аварийное отключение напряжения.
5. По такому же принципу происходит соединение другой шины с третьим УЗО и новой группой розеток.
6. Нулевые проводники освещения подсоединяются иначе – непосредственно к общей шине с нулем.

Иногда люди ограничиваются лишь общей нулевой шиной, но на данном примере показана правильная схема подключения по линии нейтрали, в противном случае, утечка в тока в одной из групп вызовет обесточивание всей системы, а не конкретного участка, или заставит сработать противопожарный УЗО.

Подключение УЗО к двухфазной цепи

Защитные приборы можно подключать к двухфазной цепи, в которой отсутствует заземление, что особенно актуально для старых зданий советской постройки.

Для того, чтобы осуществить этот процесс в двухфазной цепи, необходимо придерживаться следующего алгоритма действий:

1. Перед началом работ отсоединить провод питания от фазы автоматического выключателя и нулевого проводника щитка.
2. Осуществить монтаж прибора внутрь щитка.
3. Отключенные ранее кабели подсоединить к выходам УЗО.
4. К фазному входу УЗО подключить фазу от клеммы с выходом автомата.
5. К нулевому входу УЗО подключить нуль, идущий от корпуса электрощита, что исключит любую вероятность дальнейшего пересечения с иными нулевыми проводами.
6. Подключить автомат и после подачи напряжения при помощи ранее описанных методов проверить правильность функционирования системы.

Также, как и в предыдущих случаях, рекомендуется отказаться от установки общего устройства, а поставить отдельные приборы на наиболее проблемные или опасные отрезки электросети. Такое деление называется одноуровневой или многоуровневой степенью защиты.

Однако, несмотря на тот факт, что второй вариант гораздо более рационален, реализовать его своими руками крайне сложно даже при наличии готовой схемы, поэтому, если будет выбран именно он, рекомендуется обратиться за помощью к квалифицированному электрику.

Подключение трехфазного УЗО

подключение трехфазного УЗО в однофазную сеть

Трехфазные разновидности данных устройств обладают 4 полюсами, что сказывается на некоторых особенностях их установки. При этом, задействование всех их не является обязательным условием, в зависимости от схем и особенностей оборудования может быть использовано 4, 3, а в отдельных случаях и 2 полюса.

Чаще всего, подобные приборы используются для обеспечения безопасности электросети с трехфазным напряжением вне зависимости от того, сколькими проводами оно подается.

Начальные этапы подключения у трехфазного и однофазного прибора одинаковые, все различия начинаются на отходящих цепях, поэтому с этого момента и будет начато рассмотрение данного процесса:

1. Утечка тока трехфазной разновидности имеет внушительные параметры, поэтому прибор обеспечивает только безопасность проводки от риска возгорания. Для того, чтобы обезопасить и человека от удара электрическим током, на всех отходящих участках устанавливаются дополнительные УЗО на 10 мА.
2. Для этих устройств также потребуются автоматические выключатели.
3. Нейтральный провод от основного трехфазного УЗО подключается к колодке, с которой нейтраль выводится только в случае необходимости.
4. На один из трех имеющихся фазных кабелей устанавливается автомат, обеспечивающий безопасность УЗО и электросети, находящейся в зоне его охвата.

Особенности подключения с заземлением и без

Отдельно взятые специалисты иногда высказывают мнение, что подключение УЗО без заземления невозможно или такая схема будет являться неработоспособной.

Это является грубой ошибкой и заблуждением по следующим причинам:

1. Принцип работы устройства защитного отключения изначально опровергает такую версию, поскольку заземление не играет в нем какой-либо значимой роли.
2. Некоторые люди с небольшим опытом реализуют схему с заземлением таким образом, что оно не функционирует, то есть фактически получают подключение без заземления, но УЗО при этом продолжает полноценно выполнять свои задачи.
3. Утечка на заземленный объект возможна в обоих случаях и такая вероятность не оказывает влияние на срабатывание аварийной системы, поскольку устройство обесточит цепь ровно в тот момент, когда ток достигнет номинального значения.

На основании этого можно сделать следующие выводы:

1. Наличие УЗО повышает уровень безопасности при эксплуатации бытовых предметов без заземления.
2. Само устройство отключения будет выполнять свои основные функции и без заземления.

Наиболее высокая степень безопасности будет в любом случае достигнута только при сочетании УЗО и заземления, но в случае его отсутствия установка такого прибора становится еще более важной и актуальной.

Дополнительные схемы подключения

В некоторых европейских странах используются защитные устройства исключительно с 2 полюсами, это обусловлено принятыми у них правилами по технике безопасности. Такая практика позволяет отказаться от дополнительного монтажа нулевых шин: после автоматов сразу следуют проводники, фазовые и нулевые кабели напрямую идут к обсуживающимся приборам.

В России используются автоматические выключатели с 1 полюсом, что обуславливает необходимость наличия дополнительных нулевых шин.

Наиболее оптимальным способом их внедрения является следующая практика:

1. Монтаж нулевой шины непосредственно в корпус устройства, что позволяет отказаться от обилия подобных элементов внутри электрощита.
2. Внутрь одного устройства можно одновременно разместить 2-4 шины, которые при этом будут изолированы друг от друга.
3. Заземляющие проводники при этом выводятся и подсоединяются к контактной шине, такой вариант допустим для большинства современных систем заземления.

Основные ошибки подключения

Дополнительного рассмотрения требуют наиболее часто допускаемые ошибки, которые совершают люди при самостоятельной установке и подключении устройств защитного отключения:

1. Сплетение или любое другое пересечение нулевых проводников на выходе из защитного прибора. Это недопустимо по причине невозможности тестирования защитного оборудования и возникновения риска частых ложных срабатываний системы.
2. Осуществление подсоединения к нейтрали заземляющих кабелей розеточной группы нулевых проводов защитного устройства, либо их контакт с контуром самостоятельно подготовленного заземления. Такая схема никогда не практикуется профессиональными электриками, поскольку она не отвечает основным требованиям техники безопасности, и может вызвать короткое замыкание.
3. Совершение запрещенного соединения заземляющего элемента с нейтралью. Такая схема не является опасной, но УЗО при ней не будет функционировать, поскольку нарушится его принцип действия. При этом, существует риск ложного обесточивания домашней электросети.

Принцип действия

Данное устройство выполняет все свои основные функции благодаря датчику, являющемуся основным элементом его конструкции и способному реагировать на изменение величины тока на входе проводников.

Происходит это благодаря следующим особенностям внутренней конструкции:

1. Датчик по своей сути является классическим трансформатором тока, который имеет форму и вид тороидального сердечника.
2. Сердечник оснащен магнитоэлектрическим реле, на котором осуществлена установка по дифференциальному значению току. Само реле является крайне чувствительным элементом, поэтому реагирует на любые изменения входящего тока.
3. При фиксации значительных колебаний, задачей реле становится оказание прямого воздействия на механизм-исполнитель, вследствие чего срабатывает защитная мера и происходит полное размыкание электрической цепи.
4. Исполняющий механизм имеет в своей конструкции группу контактов, определяющую максимально допустимое значение тока, и пружину, которая совершает размыкание цепи в ситуациях, когда фиксируются сбои в работе.
5. Существуют современные модели защитного оборудования, которые претерпели некоторые изменения, например, магнитоэлектрическое реле в них было заменено особой электронной схемой.

Проверку принципа действия УЗО можно осуществить, нажав на нем специальную кнопку, предназначенную для тестирования системы. После этого произойдет искусственно созданная утечка, которой будет достаточно для срабатывания устройства и экспериментального размыкания цепи.

Рекомендуется проводить подобную тестовую проверку функционирования защиты не реже одного раза в месяц.

Советы специалистов

В завершение приводятся некоторые советы от специалистов в данной сфере, которые могут помочь при монтаже УЗО:

1. Для установки данного оборудования в жилом помещении, лучше всего отказаться от современных электронных моделей, поскольку их функционирование зависит от встроенной схемы.
2. Если используется схема подключения, которая не предусматривает наличие заземления, в нее обязательно нужно добавить автоматический выключатель. Он обеспечит защиту от перегрузок напряжения и коротких замыканий, в то время как УЗО будет следить за отсутствием утечек тока, таким образом, получается комбинированная защита.
3. После реализации любой схемы или замены одного из ее элементов, всегда необходимо запускать защитное устройство для тестирования его работоспособности, чтобы убедиться в правильном функционировании всей системы.
4. Подключение подобного защитного устройства зачастую является довольно сложной задачей, при этом, данное устройство выполняет важные функции, поэтому при наличии малейшей неуверенности в собственных силах и знаниях, рекомендуется обратиться за помощью к профессиональному электрику.

Статья была полезна?

0,00 (оценок: 0)

для чего нужен, схема подключения в трехфазную и однофазную сеть с заземлением и без своими руками + видео

Современные методы защиты человека от поражения электрическим током в бытовой электрической сети предусматривают установку УЗО. Правильность его работы и надёжность защиты зависит от правильно подобранного устройства и качества монтажа.

Для чего необходимо УЗО

Для понимания принципа работы УЗО и особенностей его монтажа следует рассмотреть ряд основных моментов.

Прежде всего, нужно понимать, что использование в быту большого количества электроприборов приводит к увеличению опасности попадания человека под действие электричества. Поэтому формирование защитных узлов, оберегающих от этого опасного фактора, является необходимостью в современных жилых помещениях. Само Устройство Защитного Отключения — это элемент системы защиты, и функционально имеет несколько назначений:

• В случае замыкания в проводке УЗО защищает помещение от возгорания.
• В момент попадания человеческого тела под действие электротока УЗО отключает питание во всей сети или конкретного электроприбора для выполнения защиты (локальное или общее отключение зависит от позиции установки УЗО в системе питания).
• А также УЗО отключает питающую цепь, когда происходит повышение тока в этой цепи на определённую величину, что также является функцией защиты.

Конструкционно УЗО — это аппарат, имеющий функцию защитного отключения, внешне схожий с выключателем автоматом, но имеющий другое назначение и функцию проверочного включения. Крепление УЗО выполнено с применением стандартного разъёма дин-рейки.

Исполнение УЗО бывает двухполюсным — стандартная двухфазная электрическая сеть переменного тока 220В.

Такое устройство подходит для установки в помещениях стандартной постройки (с электрической проводкой, выполненной двухжильным проводом). Если квартира или дом оборудованы проводкой с тремя фазами (современные новостройки, промышленные и полупромышленные помещения), то в этом случае используется УЗО с четырьмя полюсами.

Двухполюсное и четырёхполюсное исполнение

На самом устройстве нанесена схема его подключения и базовые характеристики прибора.

• Серийный заводской номер аппарата, фирма производитель.
• Максимальная величина тока, при котором УЗО работает длительное время и выполняет свои функции. Эта величина называется номинальным током устройства, измеряется он амперами. Она обычно соответствует стандартизированным токовым величинам электроприборов. Обозначен на панели прибора как In. Эта величина устанавливается благодаря учёту сечения провода и конструкционного выполнения контактных клемм УЗО.

• Стандартизированные величины тока (6, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 А).

• Ток отсечки УЗО. Правильное название — номинальный отключающий дифференциальный ток. Измеряется он в миллиамперах. На корпусе прибора обозначен — I∆n. Указанное значение показателя тока утечки вызывает срабатывание защитного механизма УЗО. Срабатывание происходит, если все остальные параметры не достигают аварийных значений и монтаж выполнен правильно. Параметр тока утечки определяется стандартными величинами.

• Стандартизированные величины тока утечки (6, 10, 30, 100, 300, 500 мА)

• Величина номинального дифференциального тока, не приводящего к аварийному выключению УЗО, работающему в нормальных условиях. Правильно называется номинальный не отключающий дифференциальный ток. Обозначен на корпусе — In0 и соответствует половине значения тока отсечки УЗО. Этот показатель охватывает диапазон значений тока утечки, во время появления которого происходит аварийное срабатывание устройства. Например, для устройства УЗО, имеющего ток отсечки 30 мА значение не отключающего дифф.тока будет составлять 15 мА, а аварийное выключение УЗО произойдёт во время образования в сети тока утечки величиной, соответствующей диапазону от 15 до 30 мА.
• Значение напряжения работающего УЗО составляет 220 или 380 В.
• На корпусе также обозначено наибольшее значение тока КЗ, в момент образования которого УЗО продолжит работать в исправном состоянии. Такой параметр называется номинальный условный ток короткого замыкания, обозначается как Inc. Эта токовая величина имеет стандартизированные значения.

• Расчётная стандартизированная величина токов короткого замыкания составляет 3000, 4500, 6000, 10 тыс.А.

• Показатель номинального времени отключения устройства. Этот показатель обозначается как Tn. Время, которое он описывает — это промежуток от момента образования в цепи дифференциального отключающего тока до момента времени, в который произошло полное гашение электрической дуги на силовых контактах устройства УЗО.

Кроме всего, на панели УЗО наносят обозначения температурного диапазона работы устройства, нумерацию и назначение клемм, обозначение выключателя (вкл/выкл).

Пример обозначений:

Пример обозначения основных характеристик устройства

Принцип работы устройства

В случае возникновения тока утечки в проводке помещения, на отходящих и приходящих клеммах УЗО появляется разность показателей токов. В этот момент защитный предохранитель устройства сопоставляет величину тока утечки с номинально допустимой и заставляет устройство срабатывать в случае превышения допустимой величины. Происходи так называемое аварийное выключение.

Время отключения УЗО составляет от 0,05 до 0,2с. Ни в коем случае оно не должно быть больше чем 0,3с. Более длительное время отключения приводит к тяжёлым последствиям влияния электротока на человеческий организм.

Графический пример работы УЗО во время образования в сети тока утечки. Ток на выходе из УЗО больше по своей величине чем ток на входе. Баланс нарушен, вследствие чего размыкается контакт.

Принцип работы устройства

Следует помнить, что УЗО реагирует лишь на возникновение токов утечки на участке цепи, расположенном после УЗО. При возникновении утечки на участке до УЗО, оно не выполнит своей функции.

Пример действий устройства при возникновении утечки в цепи, приходящей к УЗО. В этом случае баланс токов на входе и на выходе устройства не нарушается, устройство не работает:

Реакция устройства на возникновение утечки на различных участках цепи

Основной конструктивный элемент УЗО выполнен в виде трансформатора тока 1. Трансформатор тока выполнен на тороидальном ферромагнитном сердечнике. Трансформатор тока имеет три обмотки. Две из этих обмоток имеют различное направление. Одна запитана от фазного провода L3, а другая от нулевого N. Третья же обмотка 2 является обмоткой управления. По фазовой обмотке проходит ток I1, а по нулевой ток I2 (к электрооборудованию и от него соответственно). Обмотка катушки управления в нормальном рабочем режиме находится без наведённого напряжения.

В нормальном рабочем режиме ток, проходящий в двух первичных обмотках, направлен противоположно, но одинаков по своим величинам. В это время на трансформаторном сердечнике возникают два магнитных потока, которые имеют противоположное направление и, вследствие этого, компенсируются. Суммарный (полный) магнитный поток в любое время равен значению ноль (Ф1 + Ф2 = 0).

В момент прикосновения человека к проводнику под напряжением, в фазном проводнике будет протекать ток отличный по своей величине от тока, текущего по нулевому проводнику. Нарушается баланс токов и баланс магнитных полей в токовом трансформаторе УЗО. Протекающий по фазовому проводу ток больше, так как к величине номинального тока I1 прибавляется ток утечки I. Для трансформатора такой ток дифференциальный — отличный от номинального. При нарушении баланса магнитных потоков в трансформаторе, общий магнитный поток приобретает величину, отличающуюся от нуля (Ф1 + Ф2 ≠ 0). Согласно физическим законам, такой магнитный поток создаёт электроток в проводнике обмотки управления 2 трансформатора тока УЗО 1. Ток, достигнув значения, необходимого для работы отключающего реле 2, отключает контактный механизм УЗО. Вследствие этого электроприбор, находящийся после УЗО, оказывается обесточенным. А также вся электрическая цепь, подводящая питание к потребителю, остаётся без напряжения. Человек, прикоснувшийся к любому участку такой цепи, оказывается спасённым от действия электрического тока благодаря работе УЗО.

Принцип работы УЗО

Как подобрать

Первый параметр, по которому выбирается УЗО — это тип проводки в помещении, где будет установлено устройство. Для помещений с двухфазной электропроводкой напряжением 220 В подойдёт УЗО с двумя полюсами. В случае трёхфазной проводки (квартиры современной планировки, полупромышленные и промышленные помещения) следует устанавливать четырёхполюсное устройство.

Для монтажа правильной схемы защитных устройств понадобятся несколько защитных устройств различного номинала. Разница будет заключаться в месте их установки и типе защищаемого участка цепи.

Подбор УЗО нужно производить с учётом определённых электрических параметров в домашней электрической сети, а именно:

• Ток отсечки УЗО должен быть больше чем наибольший потребляемый в помещении (квартире) ток на 25%. Величину максимального тока можно узнать в коммунальных структурах, обслуживающих помещение (ЖЭК, энергослужба).
• Номинальный ток УЗО, его следует выбирать с запасом по отношению к номинальному току выключателя автомата, защищающего участок цепи. Например, если автоматический выключатель рассчитан на ток 10 А, то УЗО следует выбрать с током 16А. Следует учитывать, что УЗО защищает исключительно от утечки, а не от перегруза и короткого замыкания. Исходя из этого обязательным требованием является монтаж автоматического выключателя в участке цепи совместно с УЗО.
• Дифференциальный ток УЗО. Значение тока утечки, в момент появления которого устройство выполнит аварийное выключение питания сети. В бытовых помещениях для обеспечения защиты нескольких потребителей (группа розеток, группа светильников) выбирают УЗО с уставкой дифференциального тока 30 мА. Выбор устройства с меньшей уставкой чреват частыми ложными выключениями УЗО (в сети любого помещения всегда присутствуют утечки тока, даже во время минимальной нагрузки). Для групп или одиночных потребителей, находящихся в условиях повышенной влажности (душевая кабина, посудомоечная машина, стиральная машина), следует монтировать УЗО со значением дифференциального тока 10 мА. Условия работы во влажном помещении считаются особенно опасными, с точки зрения электробезопасности. Не нужно устанавливать одинарное УЗО на множество групп потребителей. Для небольших помещений допустима установка одного УЗО с током уставки 30 мА на вводном щитке электросети. Но при такой установке, во время аварийного срабатывания, УЗО отключит электроэнергию во всей квартире. Правильно будет установить УЗО для каждой группы потребителей и вводное устройство с наибольшим током уставки. (Подробнее схема расстановки защитных устройств рассмотрена ниже).
• А также УЗО выбирается согласно типа дифференциального тока. Для сетей переменного тока производятся устройства с маркировкой (АС).

Схема подключения УЗО

Принцип монтажа УЗО в двухпроводной электросети

В помещениях старой планировки используется двухпроводная проводка (фаза/ноль). Заземляющий проводник при такой схеме отсутствует. На эффективную работу УЗО отсутствие проводника заземления повлиять не может. Двухполюсное УЗО, смонтированное в помещении с таким типом проводки будет работать правильно.

Отличие монтажа УЗО с заземлением и без заключается лишь в принципе отключения устройства. В цепи с заземлением прибор сработает в момент появления в сети тока утечки, а в цепи без заземления — в момент касания человека к корпусу прибора, оказавшегося под действием утечки тока.

Пример установки УЗО в квартире с однофазной двухпроводной электросетью (схема):

Вариант для квартиры с двухпроводной проводкой

Указанная схема также пригодна для одной группы потребителей. Например, для кухонного электрооборудования и освещения. В этом случае после вводного автоматического выключателя устанавливается УЗО, которое защищает участок цепи и электроприборы, находящиеся после него.

Для двухпроводной электрической сети многокомнатной квартиры предпочтительнее устанавливать вводное УЗО после вводного автоматического выключателя, а от вводного УЗО разветвлять проводку на все необходимые группы потребителей с учётом их мощности и места установки. На каждую группу потребителей при этом устанавливается УЗО с меньшей уставкой дифференциального тока чем у вводного УЗО. Каждое групповое УЗО комплектуется автоматическим выключателем в обязательном порядке, это нужно для защиты от тока короткого замыкания и перегруза электрической сети и самого УЗО.

Пример схемы электрической проводки для многокомнатного жилого помещения, которая защищена устройствами защитного отключения приведён на рисунке:

Вариант для многокомнатного помещения

Ещё одним преимуществом установки вводного УЗО является его противопожарное назначение. Такой прибор контролирует наличие максимально возможных величин тока утечки на всех участках электрической цепи.

Стоимость монтажа такой многоуровневой системы защиты выше, чем у системы с одним УЗО. Несомненным преимуществом многоуровневой системы является автономность работы каждого защищённого участка цепи.

Для объективного понимания процесса правильного подключения УЗО в двухпроводной электрической цепи приведён видеоролик.

Данное видео найдено на интернет-ресурсе Youtube, используется исключительно в ознакомительных целях и не является рекламой.

Видео: схема монтажа УЗО

Схема подключения УЗО в трёхпроводной (трёхфазной) электрической цепи

Такая схема является самой распространённой. В ней используется четырёхполюсное УЗО, а сам принцип сохраняется, как и в двухфазной цепи с использованием двухполюсного УЗО.

Приходящие четыре провода, три из которых фазные (А, В, С) и нулевой (нейтраль) присоединяются к входным клеммам УЗО, согласно нанесённой на устройство маркировки клемм (L1, L2, L3, N).

Схема подключения проводов

Аналогичная схема правильного подключения проводов к устройству находится в паспорте УЗО либо нанесена непосредственно на корпус изделия.

Расположение нулевой клеммы может отличаться на УЗО различных производителей. Важно соблюдать правильность подключения на входе и на выходе из устройства, от этого зависит корректная работа УЗО. В остальном, порядок подключения фаз на работу УЗО не влияет.

Подключение в трёхфазной сети

Важно помнить, что номинальные рабочие токи трехфазных УЗО имеют относительно большие значения. Такие устройства имеют больше противопожарное назначение, а для защиты человека от поражения электрическим током используют отдельные УЗО с меньшим номиналом для каждого участка цепи.

Для объективного понимания схемы подключения УЗО в трёхфазной цепи приведена схема — пример.

Многоуровневая защита

Из схемы видно, что разветвлённая электрическая цепь после вводного четырёхполюсного УЗО выполнена подобно двухпроводной схеме подключения УЗО. Так же как и в предыдущем примере, каждый участок цепи защищён устройством УЗО от токов утечки, а автоматическим выключателем от токов короткого замыкания и от перегруза в сети. В этом случае используются однополюсные автоматические выключатели. Через них подключён лишь фазный провод. Нулевой провод подходит к клемме УЗО, минуя автоматический выключатель. Соединять нулевые проводники в общий узел после выходов из УЗО не нужно, это приведёт к ложным срабатываниям устройств.

Вводное УЗО в этом случае имеет рабочий номинал тока 32 А, а УЗО на отдельных участках номиналы по 10 — 12 А и уставки дифференциального тока по 10 — 30 мА.

Ошибки при установке и подключении УЗО

Типичные ошибки при подключении защитных устройств УЗО:

• Как указывалось выше, соединение нулевых проводников в общий узел после выхода их из УЗО. Это провоцирует неправильную работу устройства. Чтобы проверить правильность сборки схемы, необходимо подключить к розетке (цепь которой защищает УЗО) электроприбор и проследить за работой УЗО. Если оно не выбивает, значит, монтаж выполнен правильно.
• Ошибкой является соединение нейтрального и заземляющего проводников. В этом случае УЗО не сможет реагировать на разницу токов в нейтральном проводнике. Такое выполнение схемы чревато частым отключением электроэнергии и опасностью оказаться под напряжением при неработающем заземляющем контуре.
• Подключение к нейтральному проводу УЗО заземляющих проводников розеток также является ошибкой. Такие действия чреваты опасностью оказаться под действием напряжения. А также эта схема может спровоцировать короткое замыкание.

Для большей наглядности приведён видеоролик на тему типичных ошибок при самостоятельном монтаже УЗО.

Данное видео найдено на интернет-ресурсе Youtube, используется исключительно в ознакомительных целях и не является рекламой.

Видео: ошибки при подлючения защитного устройства

Несомненно, безопасность человека — приоритет в работе любого оборудования, особенно электрического. Реализация безопасных схем питающих электросетей зачастую непосильная задача для неквалифицированного человека. Если решение по монтажу защитных элементов электросети принято, но остаются сомнения, то лучше обратиться к профессионалам. Ведь от качества монтажа напрямую зависит правильная и безопасная работа любого электрооборудования.

Схема подключения УЗО в однофазной сети с заземлением и без «земли»

Лучше всего осуществлять монтаж изделия после электрического счетчика, но перед автоматом.

К Вашему вниманию 4 типовых схемы подключения УЗО в однофазной сети.

Подсоединение одного общего АВДТ:

Схема монтажа нескольких устройств защитного отключения на каждую группу:

Подключение нескольких устройств защитного отключения вместе с вводным АВДТ:

Монтаж в двухпроводной сети (без заземления):

Учтите, что подключать аппарат нужно сверху, последняя картинка предоставлена только для наглядности, чтобы вы понимали, как монтируется УЗО в сети без заземляющего проводника. Также обратите внимание на то, что каждый из вариантов имеет следующую последовательность подсоединения элементов: вводной автомат – счетчик – УЗО. Такая схема подключения УЗО максимально защищает Вашу электропроводку от всех видов угроз.

Также хотелось предоставить Вам пару рекомендаций по составлению данной схемы:

• Если проводка в частном доме либо квартире будет включать в себя не один мощный электроприбор, то лучше для каждой группы проводников установить по отдельному устройству защитного отключения. Такой вариант позволит контролировать каждый прибор отдельно и в свою очередь при неполадках отключать электроэнергию не во всей электросети, а только в определенном месте.
• Если электросеть будет простой, без мощной бытовой техники, то лучше использовать установку дифавтомата. Данный аппарат одновременно защищает сеть не только от токов утечки, но и от КЗ вместе с перегрузками (функции АВ).

На видео ниже наглядно рассматриваются предоставленные варианты монтажа автоматическиого выключателя дифференциального тока , а также объясняется, где рационален каждый из способов подсоединения:

Вот и все, что хотелось рассказать о схемах подключения УЗО в однофазной сети с заземлением и без так называемой «земли». Надеемся, что данные проекты были для Вас полезными и понятными!

Также читают:

Инструкция по подключению узо с заземлением

Сейчас, чтобы обезопасить себя и саму постройку от возгорания, устанавливаются устройства защитного отключения (УЗО) в квартирах и загородных домах.

Кроме этого, в жилых помещениях используется большое количество техники и приборов, работающих от электричества. Для нормальной и безопасной работы установка таких устройств просто необходима. Для подключения аппарата нужно соблюдать требования и правила, благодаря которым обеспечится надежная и бесперебойная работа УЗО.

Правила

Сейчас устанавливаться контролирующий аппарат может исходя из нескольких причин. Первая причина и наверно основная – это безопасность человека. По этой причине и было разработано устройство, чтобы избежать поражения током.

Актуален данный момент для тех построек, где имеются неполадки линии. Не менее важная причина – утечка тока, аппарат предотвращает ее. И еще одна причина – короткое замыкание, в процессе которого может воспламениться проводка, и как результат пожар.

Как можно заметить, причины довольно весомые и подключение устройства необходимо, главное знать, как подключать УЗО с заземлением для безопасности и надежности.

• Такие устройства защитного отключения следует подсоединять после вводного устройства;
• Согласно нормам и стандартам, через УЗО должен проходить ноль и фаза, но тут стоит учесть, что выбирать нужно ту электрическую цепь, которой особенно нужна дополнительная защита;
• Если предусмотрен монтаж и установка УЗО, стоит позаботиться о специальных технических элементах.

Важные моменты

Для того чтобы аппарат работал правильно для каждой сети, подбирается соответствующий вариант. Когда подключается УЗО к однофазной сети с заземлением, можно справиться самостоятельно, необходимо просто соблюдать правила. Подключать устройство следует вместе с автоматами:

• Возможен вариант подключения ко всей цепи аппарата, но тут существуют минусы. В случае, если произойдет поломка, понять, где именно она случилась будет довольно сложно. Кроме этого, когда устройство срабатывает, то электричество пропадает, а в данном случае оно пропадет во всем помещении;
• Есть и другой вариант, когда автомат подключается на определенную сеть. В этом случае, если срабатывает аппарат, то электричество пропадает только на определенном участке помещения. Этот вариант будет более дорогим, но если учесть плюсы, то намного выгоднее.

Если рассмотреть второй вариант, то тут обеспечивается защита однофазной и трёхфазной работы устройств, соединяется нулевая шина и земля. Тут схема подключения УЗО в трехфазной сети почти не отличается от однофазной системы, разница только в количестве фаз.

При подключении однофазного УЗО электронного к двухпроводной сети, нужно правильно подключить нейтраль, не ошибиться с полярностью, так как очень легко повредить детали электронной схемы. На этих аппаратах предусмотрена кнопка «Т», которая помогает в процессе установки тестировать исправность.

Работает она следующим образом: если устройство находится под напряжением, зажимается кнопка и если не произошло отключения – это говорит о неисправности аппарата.

Если предстоит подключение трехфазного УЗО к четырехпроходной сети с общей нейтралью, необходимо соблюдать полярность каждой фазы и нуля. При таком подключении к нечетным клеммам подключаются цепи входные, к четным соответственно — выходные.

Также такие аппараты подключаются к трем однофазным сетям. Преимуществом данного подключения является то, что одно устройство способно защитить 3 однофазных электрических схем.

Инструкция подключения

Самое главный момент при установке – это схема подключения, так как создание цепи отличается от привычного. Также учитывается метод подключения и тип:

• Устройство имеет входные и выходные контакты. Когда осуществляется подключение нужно помнить, что через аппарат должны идти и фаза и ноль.
• При установке необходимо подключить предохранитель, благодаря которому обеспечится защита устройства и счетчика;
• Как уже говорилось, необходимо позаботиться об установке автоматического выключателя. В случае если ток превысит норму, система отключится;
• На устройстве находится снизу и сверху специальные клеммы для подключения с определенным обозначением. Если подключить не в ту клемму аппарат может сгореть. Обычно сверху размещены входные контакты, а снизу выходные. Следует руководствоваться следующим принципом: верху подключаются провода, которые дают ток, а снизу те, что идут к приборам;
• При подключении следует следить, чтобы все устройства прилегали плотно, как в верхней части, так и в нижней, в ином случае произойдет нагрев;
• Чаще всего аппарат подключается там, где существует риск повреждения от тока. В жилых помещениях — это ванная комната и кухня, так как там повышенный уровень влажности;
• Все схемы подключения делятся на многоуровневый тип и с одним уровнем. Если предусмотрено подключение при многоуровневой защите, необходимо провести точные расчеты, при которых учитывается каждое устройство, работающее в сети. В случае ошибки подключения, система будет выключаться.
• Устройства нижнего уровня функционировать должны вместе с автоматом защиты. Подключение должно происходить таким образом, чтобы при перегорании одного аппарата, остальные продолжали работу. При данной схеме подключения лучше доверить работу специалисту.
• При типе подключения с одним уровнем можно установить защиту на всю проводку сразу или для отдельной системы. Это тип требует правильной организации подключения и неотъемлемой частью выступает установка автоматического выключателя. Он предназначается для того чтобы исключить риск замыкания. При установке на всю проводку, аппарат необходимо размещать рядом со счетчиком.
• Когда срабатывает устройство, выключается электричество. Запрещается сразу включать устройство, необходимо сначала найти причину отключения. Не зная причины, и при моментальном подключении устройства приборы в помещении могут сгореть. Нужно все вилки вынуть из розеток, выключатели привести в положение «выкл» и выключить всю технику. Когда такие манипуляции проделаны, можно запустить устройство, если оно работает причина в отдельном приборе. Когда не работает, проблема может заключаться не в проводке квартиры, а в подъезде.

Если в процессе работы подключения УЗО с заземлением возникли трудности, лучше обратиться к специалисту за помощью.

Как выбрать устройство

Существует выбор среди устройств, которые отличаются не только конструкциями, но и характеристиками.

Во-первых, при выборе учитывается наличие полюсного элемента, понять какое устройство необходимо, очень просто. При напряжении в квартире 220 В, необходимо выбрать УЗО с двумя плюсами. В случае, если напряжение достигает 380 В, нужно отдать предпочтение четырехполюсным автоматам, но их можно использовать и при 220 В, только используются не все плюса.

Во-вторых, защищенность. Сейчас можно приобрести отдельные устройства противопожарного трехфазного типа. Они являются самыми устойчивыми к огню, что, безусловно, влияет на немаленькую цену.

В-третьих, мощность. Тут учитывается количество используемых приборов и техники, так как устройство должно легко выдерживать нагрузку. Автоматы существуют следующей классификации: то до 10 А – маломощные, до 32 А – среднемощные, если нагрузка предусмотрена больше 40 А нужно приобретать мощные.

Также учитывается класс, он обозначает скорость срабатывания устройства. Отмечается S и G класс, они характеризуются как самые быстрые.

Стоит учитывать и способ сборки, существует два варианта: электромеханические и электронные. Разница в том, что электронные модели не будут работать без электропитания. Если пропадет фаза, устройство прекращает работу. А в случае электромеханических, такие модели не подключаются к сети, и если фаза или ноль пропадет, работа продолжится.

Обычно в жилых помещениях тип тока переменный, тут используются устройства, которые имеют маркировку АС. Но если установка предстоит при постоянном типе, выбирается маркировка А, но она также подходит и к переменному.

Как можно заметить, каждый этап от выбора и до запуска устройства влияет на эксплуатацию. Если имеется минимальный опыт работы с данными устройства, можно с подключением справиться самостоятельно. Но если эта сфера незнакома, лучше обратиться к специалистам. Ведь от этого будет зависеть безопасность для человека и сохранность приборов.

Также стоит сказать, что УЗО может быть подключено к любой сети, заземляющая она или нет. Это связанно с тем, что устройство никаким образом не связанно с функциями заземляющих конструкций.

Оно может подключаться и работать с одно, двумя и тремя фазными проводами в кабеле. Поэтому установка таких защитных устройств допускается с заземлением и без, скорее это индивидуальный выбор каждого человека. Но стоит понимать, что эти две системы имеют разное назначение и не связанны между собой.

Стоит помнить о том, что если устройство срабатывает не достаточно просто его включить обратно. Ведь оно устанавливается для того, чтобы сигнализировать о проблеме. Поэтому перед повторным запуском обязательно найти причину, по которой сработало устройство. При работе необходимо соблюдать все правила техники безопасности, ведь они относятся к опасным.

Особенности обеспечения электробезопасности в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В на горных предприятиях

2.1 Введение

Одним из факторов поражения электрическим током является ухудшение состояния изоляции трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью. до и выше 1000 В. Для повышения эффективности системы электроснабжения необходимо разработать методику определения параметров изоляции при рабочем напряжении.Под эффективностью мы принимаем обеспечение роста электробезопасности и надежности при эксплуатации электроустановок с напряжением до и выше 1000 В. Известный [1] метод определения параметров изоляции «Амперметр-вольтметр» является классическим методом. , так как обеспечивает удовлетворительную точность неизвестных величин, но не обеспечивает безопасности труда при производстве электроустановок и снижает надежность электроснабжения промышленных машин и оборудования.Снижение надежности работы электроустановок и уровня электробезопасности при эксплуатации трехфазных электрических сетей до и выше 1000 В определило, что с помощью метода «Амперметр-вольтметр» необходимо произвести металлическую цепь фазы сети. на землю и измерьте общий ток однофазного замыкания на землю. Так как во время замыкания металлической фазы любой фазы на землю напряжение двух других фаз сети по отношению к земле достигает линейных значений и, таким образом, может привести к короткому замыканию в многофазной сети, которая работает, что определяет надежность снижение мощности производственного оборудования.Снижение электробезопасности определяется тем, что в металлическом замыкании любой фазы электрической сети и заземления контактное напряжение и ступенчатое напряжение будут иметь максимальное значение, и тем самым обеспечить максимальное увеличение вероятности поражения людей электрическим током.

2.2 Метод определения параметров изоляции в электрической сети с изолированной нейтралью

Представленный в работе [6] метод определения параметров изоляции в трехфазной электрической сети с напряжением изолированной нейтрали выше 1000 В на основе измерения Значения модулей линейного напряжения, напряжения нулевой последовательности и фазного напряжения относительно земли при подключении известной активной дополнительной проводимости между электрической сетью измеряемой фазы и землей, имеют значительную погрешность.Существенная погрешность определяется тем, что при определении параметров изоляции используется значение модуля напряжения нулевой последовательности, а значит, необходимо использовать обмотки трансформатора напряжения, позволяющие выделить остаточное напряжение.

На основе вышеизложенных методов определения параметров изоляции в трехфазной сети с напряжением изолированной нейтрали до и выше 1000 В, что обеспечивает удовлетворительную точность определения неизвестных величин за счет исключения измерения модуля остаточного напряжения , эксплуатационная безопасность электроустановок и надежность электросистемы, в связи с исключением измерений полного тока модуля при однофазном замыкании на землю между фазой сети по отношению к земле.

Метод определения параметров изоляции в трехфазных симметричных сетях напряжением до и выше 1000 В, основанный на измеренных значениях модулей линейного напряжения, фазных напряжений A и C относительно земли после подключения дополнительных активная проводимость между фазой А и заземлением сети.

В результате измерения значений модулей линейного напряжения и фазных напряжений C и A относительно земли с учетом величины дополнительной активной проводимости по математическим формулам определяются:

y = 1.73UlUАUC2 ‐ UA2go, E1

g = 3Ul2Ul2−3UA2UC2 − UA22−10.5go, E2

b = y2 − g20,5, E3

где Ul — линейное напряжение; UА — напряжение фазы А относительно земли; UСis C — фазное напряжение относительно земли; и go — дополнительная активная проводимость.

Разработанный в реализации метод не требует создания специального измерительного прибора, так как измерительные приборы, то есть вольтметры, доступны в сервисном руководстве. Сопротивление ПЭ-200 используется как активная дополнительная проводимость с R = 1000 Ом, где посредством параллельного и последовательного подключения обеспечивается требуемое рассеивание мощности.Для переключения в активный режим ожидания используется переключатель нагрузки с большей проводимостью.

Разработанный метод обеспечивает удовлетворительную точность, прост и безопасен в реализации в трехфазных электрических сетях с напряжением изолированной нейтрали до и выше 1000 В.

2.3 Анализ погрешности метода определения параметров изоляции в электрической сети с изолированной нейтралью

Полученные математические зависимости для определения полной и активной проводимости изоляции электрической сети обеспечивают легкую и безопасную работу электроустановок с напряжением до и выше 1000 В.

Анализ погрешностей разработанного метода определения параметров изоляции в симметричных трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью, основанный на измерении единичного линейного напряжения, фазных напряжений С и А относительно земли после активного подключения дополнительной проводимости между фазой А и электрической сетью и землей выполняется.

Для повышения эффективности разработанного метода определения параметров изоляции в симметричной трехфазной сети с изолированной нейтралью на основе анализа ошибок для каждой конкретной сети подбирается дополнительная активная проводимость, чтобы обеспечить удовлетворительную точность измерения необходимое количество.

Случайная относительная погрешность определения общей проводимости изоляции и ее компонентов в трехфазных симметричных сетях с напряжением до и выше 1000, исходя из измеренных значений модулей линейного напряжения, фазного напряжения C и A по отношению к Земля после подключения активной дополнительной проводимости между фазой и электрической сетью и землей определяется в соответствии с (1), (2) и (3).

Случайная относительная погрешность определения суммарной проводимости изоляции фаз сети относительно земли определяется по формуле (1):

y = 1.73UlUАUC2 ‐ UA2go,

где Ul, UА, UС и go — значения, определяющие общую проводимость сетевой изоляции и полученные прямым измерением. Относительная среднеквадратичная погрешность определения полной проводимости изоляции сетевой фазы относительно земли определяется из выражения [28, 29]:

Δy = 1y∂y∂UAΔUA2 + ∂y∂UCΔUC2 + ∂y∂UlΔUl2 + ∂y∂goΔgo20 .5, E4

где ∂y∂UА, ∂y∂UС, ∂y∂Ul и ∂y∂go — частные производные y = f (Ul, UА, UС, go).

Здесь ΔUl, ΔUА, ΔUС, Δgo — абсолютные погрешности значений прямых измерений Ul, UА, UС и g, которые определяются следующими выражениями:

ΔUl = Ul × ΔUl ∗; ΔUС = UС × ΔUС ∗; ΔUА = UА × ΔUА ∗; Δgo = go × Δgo ∗.E5

Для определения погрешностей измерительных приборов примем, что ΔUl ∗ = ΔUА ∗ = ΔUС ∗ = ΔU ∗, где: ΔU ∗ — относительная погрешность цепей измерения напряжения, а Δgо ∗ = ΔR ∗ — относительная погрешность измерения прибор, который измеряет сопротивление между фазой А и землей. Определить функции частных производных y = f (Ul, UА, UС, go) по переменным Ul, UА, UС, go:

∂y∂Ul = 1.73UАUC2 − UA2go; ∂y∂UА = 1.73UlUC2 + UA2UC2− UA22go; ∂y∂UС = −3,46UlUАUСUC2 − UA22go; ∂y∂go = 1.73UlUАUC2 − UA2.E6

Решение уравнения. (4), подставив значения частных производных уравнения. (6) и частные значения абсолютных ошибок (5), в то же время, предполагая, что ΔU ∗ = ΔR ∗ = Δ, получаем:

εy = ΔyΔ = 1,73UlUАgoUC2 − UA22 + 4UC4 + UC2 + UA22UC2 − UA220, 5.E7

Полученное уравнение. (7) делится на формулу. (1):

εy = ΔyΔ = 2 + 4UC4 + UC2 + UA22UC2 − UA220,5E8

Полученное уравнение. (8) выражается в относительных единицах, и после пересчета получаем:

εy = ΔyΔ = 2 + 4 + 1 + U ∗ 221 − U ∗ 220,5, E9

где U ∗ = UAUC.

Случайная погрешность определения активной проводимости изоляции фаз сети относительно земли определяется по формуле (2):

g = 3Ul2Ul2−3UA2UC2 − UA22−10.5go,

где Ul, UА, UС, и goare значения, определяющие активную проводимость изоляции сети и полученные прямым измерением.

Относительная среднеквадратичная погрешность метода при определении активной проводимости фазовой изоляции электрической сети относительно земли определяется из выражения:

Δg = 1g∂g∂UAΔUA2 + ∂g∂UCΔUC2 + ∂g∂UlΔUl2 + ∂g∂ goΔgo20.5, E10

где ∂g∂UА, ∂g∂UС, ∂g∂Ul и ∂g∂go — частные производные, g = f (Ul, UА, UС, go).

Здесь ΔUl, ΔUА, ΔUС, Δgo — абсолютные погрешности значений прямых измерений Ul, UА, UС и go, которые определяются следующими выражениями:

ΔUl = Ul⋅ΔUl ∗; ΔUС = UС⋅ΔUС ∗; ΔUА = UА⋅ΔUА ∗; Δgo = go⋅Δgo ∗ .E11

Для определения точности измерительных приборов примем, что ΔUl ∗ = ΔUА ∗ = ΔUС ∗ = ΔU ∗, где ΔU ∗ — относительная погрешность цепей измерения напряжения. и Δgо ∗ = ΔR ∗ — относительная погрешность измерительного прибора, который измеряет сопротивление, подключенное между электрической фазой A и землей.

Определить частные производные g = f (Ul, UА, UС, go) по переменным Ul, UА, UС и go:

∂g∂Ul = 3Ul2Ul2−3UA22UC2 − UA22go; ∂g∂UА = −3Ul2UА3UC2 + 3UA2−2Ul2UC2 − UA23go; ∂g∂UC = −6Ul2UCUl2−3UА2UC2 − UA23go; ∂g∂go = 3Ul2Ul2−3UA22UC2 − UA2−0.5.E12

Решите уравнение. (10), подставив значения частных производных уравнения. (12) и значения частичных абсолютных ошибок (11), при этом, полагая ΔU ∗ = ΔR ∗ = Δ, получаем:

ΔgΔ = 3goUC2 − UA23UC2 − UA222Ul4Ul2−3UA22 − UC2 − UA24 ++ Ul4UA43UC2 − UA2−2Ul22 + UC4Ul2−3UA220.5E13

Полученное уравнение. (13) разделить на уравнение. (2):

εg = ΔgΔ = 2Ul4Ul2−3UA22 − UC2 − UA243Ul2Ul2−3UA2 − UC2 − UA222 ++ Ul4UA43UC2 − UA2−2Ul22 + UC4Ul2−3UA22UC2 − UA223−2Ul22 + UC4Ul2−3UA22UC2 − UA223−3Ul2U2 получая уравнение. Согласно (14) значение сетевого напряжения выражается через фазные напряжения в соответствии с тем, что Ul = 1.73Uф:

εg = ΔgΔ = 318Uph5Uph3 − UA22 − UC2 − UA2427Uph3Uph3 − UA2 − UC2 − UA222 ++ 3Uph5UA4UC2 − UA2−2Uph32 + UC4Uph3 − UA22UC2 − UA2227Uph3Uph3 − UA2 − UC2 − UA2220.5E15

Упрощая формулу (15), получаем уравнение.(16):

εg = 327Uph3Uph3 − UA2 − UC2 − UA2218Uph5Uph3 − UA22 − UC2 − UA24 ++ 3Uph5UA4UC2 − UA2−2Uph32UC2 − UA22 ++ UC4Uph3 − UA22UC2 − UA220.5E16

Получено. (16) выражается в относительных единицах и после преобразования получаем:

εg = ΔgΔ = 3271 − UA ∗ 2 − ​​UC ∗ 2 − ​​UA ∗ 22181 − UA ∗ 22 − UC ∗ 2 − ​​UA ∗ 24 ++ 3UA ∗ 4UC ∗ 2 − ​​UA ∗ 2−22UC ∗ 2 − ​​UA ∗ 22 ++ UC ∗ 41 − UA ∗ 22UC2 − UA220.5, E17

, где UА ∗ = UAUphand UС ∗ = UСUph.

Метод относительной среднеквадратичной ошибки для определения проводимости фаз емкостной развязки сети относительно земли определяется выражением (3):

Δb = 1b∂b∂yΔy2 + ∂b∂gΔg20.5, E18

или

εb = ΔbΔ = 1 − tan2δ2ΔyΔ2 + ΔgΔ20.5tan2δ.E19

Решение уравнения (19) и подставляя значения математических описаний относительных среднеквадратичных зависимостей общей (8) и активной (16) проводимостей фазовой изоляции электроустановок относительно фазы земли, получаем следующее уравнение:

εb = ΔbΔ = 1 −tan2δ22 + 4UC4 + UC2 + UA22UC2 − UA22 ++ 927Uph3Uph3 − UA2 − UC2 − UA222 × ··· × 18Uph3Uph3 − UA22 − UC2 − UA24 ++ 3Uph5UA4UC2 − UA2−2Uph32 + UC4Uph3 − UA22UC2 − UAδ9.(21) выражается в относительных единицах и после преобразования получаем:

εb = ΔbΔ = 1 − tan2δ22 + 4UC ∗ 4 + UC ∗ 2 + UA ∗ 22UC ∗ 2 − ​​UA ∗ 22 ++ 9271 − UA ∗ 2 −UC ∗ 2 − ​​UA ∗ 222 × ··· × 181 − UA ∗ 22 − UC ∗ 2 − ​​UA ∗ 24 ++ 3UA ∗ 4UC ∗ 2 − ​​UA ∗ 2−22 + UC ∗ 41 − UA ∗ 22UC ∗ 2 − ​​UA ∗ 22tan2δ0 .5.E21

По результатам случайных относительных среднеквадратических ошибок определения активной, емкостной и полной проводимости изоляции фаз сети относительно земли построить зависимость:

εy = Δy ∗ Δ = fU ∗;

εg = Δg ∗ Δ = fUА ∗ UС ∗;

εb = Δb ∗ Δ = fUA ∗ UC ∗ tanδ,

показано на рисунках 1–3.Математические зависимости относительных среднеквадратических ошибок суммарной — εy, активной — εg и емкостной — εb проводимостей фазовой изоляции электрической сети с изолированной нейтралью на графических иллюстрациях (рисунки 1–3) характеризуют изменение погрешности в зависимости от величины дополнительная активная проводимость gо, которая вставляется между фазой A электрической сети и землей.

Рисунок 1.

Анализ погрешности определения общей проводимости сетевой изоляции.

Рисунок 2.

Анализ погрешности определения активной проводимости сетевой изоляции. UC ∗ = 1,1; 1,2; 1,3; 1.4.

Рисунок 3.

Анализ погрешности определения емкостной проводимости изоляции сети при tg δ = 1,0. UC ∗ = 1,1; 1,2; 1,3; 1.4.

При определении параметров изоляции в симметричной трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью на основе метода анализа ошибок для каждой конкретной сети выберите дополнительную активную проводимость, чтобы обеспечить требуемую удовлетворительную точность.

При определении суммарной проводимости изоляции фаз сети относительно земли выбрана такая дополнительная активная проводимость, значения находились в пределах U * = 0,2–0,8, при этом, как показано на рисунке 1, погрешность не превышает 5%. при использовании средств измерений с классом точности 1,0 и 2,5% при использовании средств измерений с классом точности 0,5.

При определении значения активной проводимости в трехфазной электрической сети с напряжением изолированной нейтрали до 1000 В и выше выбирайте это дополнительное gо так, чтобы UА ∗ = 0.2–0,8, при UС ∗ = 1,1–1,6, то исходя из графических иллюстраций рисунка 2 погрешность не превышает 3,5% при использовании средств измерений с классом точности 1,0.

При определении емкостной проводимости изоляции фаз сети относительно земли выбор дополнительной активной проводимости gо на основе графических иллюстраций рисунка 3 так, чтобы UА ∗ = 0,2–0,8, при UС ∗ = 1,1–1,6, при tan δ = 1,0, обеспечить погрешность до 4% при использовании средств измерений с классом точности 1.0.

Следует отметить, что при использовании средств измерений с классом точности 0.5, погрешности εy — общие, εg — активные, εb — емкостные проводимости изоляции уменьшены вдвое, чтобы обеспечить более надежные данные при определении параметров изоляции разработанным методом.

По результатам исследований профессора Л. Гладилина разработан метод определения параметров изоляции в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В (метод амперметра-вольтметра) [1]. Недостатком метода амперметра-вольтметра является производство измерения тока однофазного замыкания на землю при исследовании трехфазной электросети с изолированной нейтралью.При измерении тока однофазного замыкания на землю в трехфазной электросети величина фазного напряжения равна нулю. Напряжения двух других фаз достигают линейного значения, это может привести к двух- или трехфазному короткому замыканию, и это аварийный режим работы. Это приводит к перебоям в электроснабжении, а также к увеличению контактного напряжения, что опасно при эксплуатации горных машин и систем [1].

Разработанная методика обеспечивает удовлетворительную точность определения параметров изоляции, а также простоту и безопасность производственных работ в существующих электроустановках напряжением до и выше 1000 В.

Трехфазный трансформатор с настраиваемыми соединениями обмотки

- MATLAB и Simulink

Этот пример показывает частотный и временной анализ системы передачи с последовательной компенсацией.

G. Sybille (Hydro-Quebec)

Описание

Линия 735 кВ, протяженностью 300 км используется для передачи энергии от шины B1 (система эквивалента 735 кВ) к шине B2 (эквивалент 315 кВ). Для упрощения представлена ​​только одна фаза системы.

Для увеличения пропускной способности линия последовательно компенсируется в ее центре конденсатором, составляющим 40% реактивного сопротивления линии.Линия также имеет шунтирующую компенсацию на обоих концах за счет реактивного сопротивления шунта 330 Мвар (110 Мвар / фаза). Откройте подсистему Series Compensation. Обратите внимание, что последовательный конденсатор защищен металлооксидным варистором (MOV), имитируемым блоком ограничителя перенапряжения. Трансформатор 250 МВА, 735 кВ / 315 кВ представляет собой блок насыщаемого трансформатора, имитирующий одну фазу трехфазного трансформатора 750 МВА. Блок мультиметра используется для контроля тока повреждения, а также магнитного потока и тока намагничивания трансформатора.

Моделирование

Переходные характеристики этой схемы могут быть изучены, когда 6-тактный отказ применяется в узле B2. Неисправность моделируется блоком выключателя. Время переключения определяется в меню блокировки выключателя (включение при t = 3 цикла и размыкание при t = 9 циклов).

Частотный анализ

Чтобы понять переходное поведение этой сети с последовательной компенсацией, сначала выполняется частотный анализ путем измерения импеданса в узле B2.Это измерение выполняется блоком измерения импеданса, подключенным к узлу B2. Откройте Powergui и в меню «Инструменты» выберите «Измерение импеданса в зависимости от частоты». Щелкните Display, чтобы вычислить и отобразить импеданс для диапазона 0–500 Гц. Кривые импеданса показывают два основных параллельных резонанса (максимумы импеданса и инверсия фазы), соответствующие режимам 15 Гц и 300 Гц. Режим 15 Гц возникает из-за параллельного резонанса последовательной емкости и двух шунтирующих реактивных сопротивлений. Режим 300 Гц в основном обусловлен резонансом емкости шунтирующей линии и последовательного реактивного сопротивления системы передачи.Эти два режима, вероятно, будут возбуждены при устранении неисправности.

Моделирование во временной области - неисправность на шине B2

Запустите моделирование и наблюдайте за формами сигналов на двух осциллографах. При t = 3 цикла возникает замыкание на землю, и ток замыкания достигает 10 кА (кривая 1 осциллографа 2). Во время неисправности MOV проводит через каждые полупериоды (кривая 2 осциллографа 1), а напряжение на конденсаторе (кривая 1 осциллографа 1) ограничено до 263 кВ. При t = 9 циклов неисправность устраняется.Режим 15 Гц отчетливо виден на напряжении конденсатора (кривая 1 осциллографа 1) и напряжении шины B2 (кривая 3 осциллографа 1). Во время короткого замыкания поток в трансформаторе удерживается примерно до 1 о.е. При устранении неисправности смещение магнитного потока и составляющая 15 Гц вызывают насыщение трансформатора (поток> 1,2 о.е., кривая 3 осциллографа 2), создавая импульсы тока намагничивания (кривая 2 осциллографа 2).