Как правильно подключить УЗО в щитке

Давно ушли те времена, когда в доме был минимум электроприборов. Лампочки, пара розеток, холодильник и телевизор — вот все, что требовало электричества несколько десятилетий тому назад. Сегодня количество электроприборов исчисляется десятками, поэтому схемы электропроводки становятся все сложнее. Но электричество — опасная штука. А это значит, что необходимо постоянно следить за состоянием сетей и оборудования. И помогают в этом автоматические защитные устройства. Одно из них — устройство защитного отключения или УЗО. Этот небольшой аппарат следит за состоянием изоляции и оберегает человека от поражения электрическим током при прикосновении к корпусу, который оказался под напряжением. Именно поэтому правильно составленная схема подключения УЗО может быть залогом безопасности вас и ваших близких.

Как определить место расположения УЗО

УЗО — это устройство защиты от токов утечки. Оно необходимо для отслеживания повреждения фазной изоляции, а также для защиты человека от поражения электрическим током при прикосновении к токоведущим частям. Схема подключения УЗО составляется исходя их имеющейся схемы расположения электроприборов и осветительной техники. При этом уже должны быть известны мощности приборов, рассчитано сечение кабелей, выбраны параметры защитных автоматов.

Как разработать схему проводки

Сначала рисуется на плане дома или квартиры положение всей планируемой техники и устройств, которые вы собираетесь использовать. Также наносятся светильники, бра и другие осветительные приборы. Возле каждого энергопотребителя проставляется мощность. Далее продумывают разбиение потребителей на группы. Процесс достаточно сложный, учитывать приходится много факторов:

• Освещение и розетки в жилых помещениях желательно разнести в две группы: одна розеточная, другая на освещение.
• Для мощных потребителей проложить отдельные линии питания. К этой категории условно можно отнести все приборы с мощностью выше 4 кВт.
• На розетки и освещение в ванну и кухню — отельные группы. В кухне снова-таки, освещение отдельно от розеток. В ванной можно совместить, но только бойлер и электрический полотенцесушитель должны иметь отдельную линию электропитания.

Зачастую, вилку питания сплит-системы отрезают и производят подключение внутри корпуса. В этом случае следует запитать устройство от отдельного автомата. Имеет смысл использовать индивидуальный автомат для холодильника — это даст возможность его разморозки без извлечения вилки питания из розетки, что может быть проблематичным, если розетка находится в труднодоступном месте. Также вы сможете оставлять холодильник включенным при длительном отсутствии, отключив автоматы других потребителей. Если планируется установка системы защиты от протечек требующая обязательного сетевого питания 220 В (например, Neptun Bugatti Base), то ее тоже лучше подключить через отдельный автоматический выключатель.

При всем при этом, большое количество групп — это накладно на стадии устройства. Потребуется много проводов, защитных устройств, большой распределительный щит для размещения всех автоматов и УЗО. Зато в эксплуатации будет проще.

После того, как потребители разбиты на группы, считают мощности оборудования, которое будет подключатся к каждой из групп. Исходя из этих данных, определяют сечение кабелей для проводки, пути и способы их прокладки. Уже после этого можно разрабатывать схему проводки и защитных устройств. Схема подключения УЗО разрабатывается на основе схемы проводки. Вернее, это составляющая общей проводки.

Принцип построения схем подключения УЗО

Даже в небольших домах групп бывает не меньше пяти:

• Линия на освещение в комнатах  и коридоре.
• Линия на розетки в комнатах и коридоре.
• На ванную комнату.
• На кухню.
• Холодильник.
• Стиральная машина.

Это тот минимум, который не обойти. Такой набор для небольших квартир, в домах обычно значительно больше. В частном доме необходимо освещение на улице, питание насоса и т.д. Каждую из линий нужно защитить. Исключение — линия на освещение в комнатах. Тут допускается без дополнительных устройств защиты.

Схема подключения УЗО разрабатывается на основании разбивки на группы. Теперь группы объединяем. Одно УЗО может защищать несколько групп. Обычно объединение групп проводят по помещениям, но стоит думать и о комфортности поиска повреждений в темноте. Именно поэтому освещение обычно выводят отдельно. УЗО на эту группу часто не ставят, так как прикоснуться к корпусу люстры или встроенного светильника можно только специально.

Выбор УЗО по параметрам

После того как схема подключения УЗО готова, надо определяться с параметрами УЗО. Как вы знаете, оно сеть от перегрузок не спасет. И от короткого замыкания тоже. Эти параметры отслеживаются автоматом защиты. Чтобы обеспечить безопасность всей проводки, на входе ставят вводной автомат. После него стоит счетчик, а затем обычно ставят противопожарное УЗО. Оно выбирается специфически. Ток утечки 100 мА или 300 мА, а номинал — тот же что и у вводного автомата или на ступень выше. То есть, если входной автомат стоит на 50 А, УЗО после счетчика ставят либо на 50 А, либо на 63 А.

Почему на ступень выше? Потому что срабатывают автоматические защитные выключатели с задержкой. Ток, превышающий номинальный не более чем на 25%, они могут пропускать не менее часа. УЗО на длительное воздействие повышенных токов не рассчитано, и с большой вероятностью оно сгорит. Дом останется без электричества. Но это касается определения номинала противопожарного УЗО. Другие выбираются по-другому.

Номинальный ток

Как выбрать номинал УЗО? Он подбирается по методике определения номинала автомата — в зависимости от сечения провода, на который устанавливается устройство. Номинальный ток защитного устройства не может быть больше максимально допустимого тока для данного провода. Для простоты выбора есть специальные таблицы, одна из них ниже.

В крайнем левом столбце находим сечение провода, правее есть рекомендуемый номинал автомата защиты. Такой же должен быть и у УЗО. Так выбрать номинал защитного устройства от тока утечки несложно.

Величина тока отключения

При определении этого параметра тоже понадобится схема подключения УЗО. Номинальный отключающий ток УЗО — это величина тока утечки, при котором происходит отключение питания на защищаемой линии. Этот параметр может быть 6 мА, 10 мА, 30 мА, 100 мА, 500 мА. Самый малый ток — 6 мА — используется в США, в европейских странах и у нас их и в продаже нет. Устройства с максимальным током утечки в 100 мА и выше ставят в качестве пожарной защиты. Они стоят перед входным автоматом.

Для всех остальных УЗО этот параметр выбирается по простым правилам:

• Устройства защиты с номинальным током отключения 10 мА ставят на линии, которые идут в помещения с повышенной влажностью. В доме и квартире это ванная комната, еще может быть освещение или розетки в бане, бассейне и т.д. Этот же ток отключения ставят если линия питает один электроприбор. Например, стиральную машину, электроплиту и т.д. Но если в той же линии есть розетки, нужен больший ток утечки.
• УЗО с током утечки 30 мА ставят на групповые линии питания. Когда подключено более чем одно устройство.

Это простой алгоритм, основанный на опыте. Есть другой способ, который учитывает не только количество потребителей, но и номинальный ток в зоне защиты, а, вернее, сечение провода, так как именно от этого параметра зависит номинальный ток линии электропитания. Это более правильно, так как объясняет, как подобрать величину тока утечки для общего УЗО, к примеру, а не только для устройств, которые ставят на потребителей.

Надо еще учитывать индивидуальные токи утечки каждого из приборов. Дело в том, что на каждом более-менее сложном устройстве какой-то небольшой ток «утекает». Ответственные производители указывают его в характеристиках. Допустим прибор на линии один, но его собственный ток утечки более 10 мА, ставят УЗО с током утечки 30 мА.

Тип отслеживаемого тока утечки и селективность

Разные приборы и устройства используют ток разной формы, соответственно, УЗО должно контролировать токи утечки разного характера.

• АС — отслеживается переменный ток (синусоидальная форма);
• А — переменный + пульсирующий (импульсы);
• В — постоянный, импульсный, сглаженный переменный, переменный;
• Селективность. S и G  — с выдержкой по времени отключения (для исключения случайных срабатываний), у G-типа выдержка меньше.

УЗО выбирается в зависимости от типа защищаемой нагрузки. Если к линии будет подключена цифровая техника, требуется либо тип A. На линии освещение — АС. Тип В, конечно, хорош, но слишком дорог. Его обычно ставят в помещениях с повышенной опасностью на производстве, а в частном секторе или в квартирах очень редко.

УЗО класса G и S ставят в сложных схемах, если есть УЗО нескольких уровней. Этот класс выбирают для «высшего» уровня, тогда при срабатывании одного из «низших», входное защитное устройство не отключит питание.

Схема подключения УЗО в однофазной сети

Если посмотреть на схемы электрощитов, входной автомат защиты стоит перед счетчиком, а после счетчика — противопожарное УЗО (на рисунке ниже под цифрой три). На него заводится и ноль, и фаза (на контакты сверху). С выходных клемм нейтраль идет на шину, а фаза на расположенные ниже устройства. Это могут быть УЗО, автоматы или дифавтоматы.

В сложных схемах УЗО ставят и на отдельные группы потребителей. Получается несколько уровней защиты. Это более затратно при монтаже, но более надежно в плане защиты и проще определить «источник» проблем. На схеме выше как реализована такая ступенчатая защита. Есть:

• противопожарное УЗО на входе,
• плюс два (7 и 14) на группы потребителей;
• один дифференциальный автомат (13), к которому подключается  один мощный потребитель (стиральная машина, электроплита или духовка).

Без отдельных защитных устройств (УЗО и автоматов) есть одна группа — освещение в комнатах с нормальными условиями эксплуатации. Как правило, это жилые комнаты. По ГОСТу это допускается, хотя, многие даже на освещение предпочитают ставить защиту. Мало ли что может случиться.

Обратите внимание на подключение нейтрали. Шин три. Одна — под номером 4 — подключена от входного УЗО (3). С нее же идет провод к УЗО 7 и 14. С выхода каждого из них нейтраль подключается на отдельные вторичные шины  — 11 и 18 — и уже с этих шин подается на защищаемые потребители. Если ноль подать на них с шины 4, при появлении тока утечки будет срабатывать как УЗО более низкого уровня, так и входное. Если схема подключения УЗО будет построена по описанному принципу, отключаться будет только аварийная линия.

УЗО для трехфазных щитков

Схема подключения УЗО в трехфазных сетях может быть реализована по-разному. Вариантов немало, а конкретный выбор зависит от наличия трехфазной нагрузки. После счетчика ставят четырехполюсное противопожарный УЗО (для одновременного отключения всех фаз и нейтрали) с большим током отсечки, а вот дальше могут быть варианты.

Сразу стоит сказать, что на группы ставить четырехполюсные УЗО не обязательно. Можно обойтись двухполюсными — по одному на каждой из фаз с выводом нейтрали на отдельную шину. В этом случае на нагрузку нейтраль подается с шины, питающейся от защищающего ее устройства.

Если есть трехфазная нагрузка, на такие линии лучше ставить четырехполюсные автоматы. Это обеспечит одновременное обесточивание всех фаз. Так надежнее. Некоторые группы — освещения в жилых помещениях — можно заводить без УЗО и даже без отдельного автомата. Достаточно что их защищают входные защитные приборы. Но этот принцип лучше не реализовывать в деревянных и каркасных домах. Тут уж лучше потратить больше денег на стадии реализации проводки, ведь от пожара никто не застрахован. В горючих сооружениях хоть автомат лучше поставить. А еще лучше — устройство защиты от перенапряжения с защитой от искрения. Это будет надежнее.

Обратите внимание, что нейтраль на нагрузку также подается от шины, запитанной от УЗО этой группы. Такая схема подключения УЗО ведет к тому, что при появлении утечки в одной из групп, срабатывает только устройство в группе. Главное при этом не отключается. Что непременно произойдет, если нейтраль подать с первой шины, которая подключена к УЗО первого уровня (противопожарному).

В трехфазных сетях основная сложность — правильно распределить нагрузку по фазам, чтобы не вызвать перекос. Так как со временем мы меняем приборы, и, как правило, они становятся более мощными. В результате первоначально созданный баланс может разрушиться. Чтобы для исправления ситуации не приходилось перебирать всю схему, при монтаже лучше использовать кросс-модули. Да, под них требуется дополнительное место в электрическом щите, но они позволяют вносить изменения без особых проблем: просто вынуть провода из одного гнезда, поставить в другое.

Подключение проводов к УЗО

При подключении УЗО своими руками надо знать, куда подключать провода от нагрузки, а куда фазное напряжение и ноль. Клеммы для подключения проводов находятся на лицевой панели корпуса: сверху и снизу. Для двухполюсных автоматов — по два, для четырехполюсных — по четыре.

В верхние гнезда подключаются провода от счетчика или вышестоящего оборудования. К нижним подключается нагрузка или устройства низшего уровня. Если говорить о подключении противопожарного УЗО, то к нему подключаются провода, которые идут от счетчика. С выхода нейтраль заводится на шину, фазы (или фаза) идут дальше. В любом случае соблюдается правило: вход сверху, нагрузка или нижестоящие устройства — снизу.

Еще пару слов о том, как крепить провода. Это зависит это от фирмы-производителя и конкретной модели. Обычно используются винтовые зажимы. В этом случае надо винт открутить на пару оборотов, завести провод, затянуть винт, несколько раз основательно «дернуть» провод, проверяя качество затяжки. Через пару часов винты желательно подтянуть. За это время медь немного просядет, что ухудшит контакт.

В более дорогих моделях фирм Legrand («Легранд»), Shnaider Elektric («Шнайдер Электрик») — стоят пружинные зажимы. В них провода просто вставляются. Внутри расположена пластина, которая этот провод зажимает.

Еще пару советов насчет подключения многожильных проводов. Их в зажимы завести бывает проблематично, поэтому перед подключением на каждый провод надевают наконечник и опрессовывают его. Для подключения к защитным устройствам обычно используют обжимные гильзы подходящего диаметра. После этого завести провод в разъем несложно.