Как работает 3х фазное узо
Перейти к содержимому

Как работает 3х фазное узо

  • автор:

Подключение 3-х фазного УЗО к электрической сети

Узо 3 фазное

Устройство защитного отключения или выключатель дифференциального тока — электромеханический прибор, осуществляющий автоматическое отключение электроэнергии в сети при достижении дифференциальным током определенной величины. В цепях с напряжением 380 В устанавливается 3-х фазное УЗО. Отличается этот аппарат наличием 3 или 4 полюсов для подключения в электрическую сеть.

Назначение прибора

Трехфазное УЗО защищает электронные и электротехнические устройства от замыканий внутри сети, предохраняет цепь от возникновения пожаров из-за утечки тока. Но главная задача этого устройства — защита людей от поражения током.

Это может произойти при случайном прикосновении человека к оголенным проводам или корпусу бытового прибора с пробитой изоляцией. При возникновении такой ситуации трехфазное УЗО автоматически отключит электроэнергию от сети.

Назначение узо 3 фазного

Стоит отметить, что однофазные 3 УЗО на 3 фазы ставить нельзя, так как сработает только один прибор, а остальные будут подключены к сети. Принцип работы у всех аппаратов одинаков. Во включенном состоянии прибор проводит сравнение значений силы тока, проходящего через него.

Часто защитное оборудование устанавливается в сети с электродвигателем, у которого статорные обмотки соединены треугольником. При пробое обмотки на корпус защитное устройство моментально обесточит электрическую цепь. Иногда трехфазные устройства монтируются в сеть на 220 В, если к ней подключен сварочный агрегат.

Устройство и принцип действия

Установка трехфазного узо

Основу конструкции прибора составляет дифференциальный трансформатор. Представляет он собой магнитопровод, выполненный из ферромагнитного материала, на который намотаны обмотки.

В обычном состоянии протекающие токи создают электромагнитные потоки, двигающиеся в разных направлениях, но одинаковые по значению. Поэтому общий магнитный поток будет равен нулю и защитное устройство срабатывать не будет.

Стоит только человеку прикоснуться к корпусу электроприбора с поврежденной изоляцией, как сразу через УЗО начнет протекать ток утечки. Из-за того, что значения токов будут разными, результирующая величина магнитного потока не будет равна нулю.

Появится электродвижущая сила в контрольной обмотке, что приведет к возникновению электрического тока. Под его воздействием сработает магнитоэлектрическое реле и отключит силовые контакты. Реагирует устройство защиты на утечку тока небольшой величины, пороговое значение которого не превышает 10 мА.

В этом и состоит отличие этих приборов от автоматов, реагирующих при перегрузках и коротких замыканиях. УЗО не отключится и в том случае, если человек коснется фазного и нулевого провода, так как он будет выступать в качестве нагрузки, пропускающей электроэнергию.

Виды защитных аппаратов

Как подключить трехфазное узо

Основные типы защитных устройств подразделяются на электронные и электромеханические. На основе этих параметров потребители выбирают необходимые приборы. Кроме того, учитываются технические характеристики аппаратов, основным из которых считается значение номинального тока. Определяется этот параметр из отношения максимальной нагрузки на величину напряжения. Разделяются аппараты по току утечки, начинается он с 10 мА и может достигать 300 мА. К защитным устройствам относятся:

  • AC — приборы отключаются, когда существует утечка переменного тока;
  • A — универсальные устройства, которые подходят для всех случаев;
  • B — применяются на производственных объектах.

Электромеханические приборы работают независимо от напряжения электрической сети, а на действие электронных аппаратов, наоборот, влияет сетевое напряжение. Если в сети частного дома установлена система заземления, то применение трехфазного УЗО тем более необходимо. Защитные устройства разделяются:

  • на регулируемые (дискретные);
  • нерегулируемые;
  • устойчивые к скачкам тока;
  • отключающиеся при резком повышении тока.

Существуют аппараты, которые объединяют в себе функции УЗО и автоматического выключателя. Такие приборы называют дифференциальными автоматами.

Популярные модели

Определенная модель УЗО выбирается согласно техническим характеристикам. Если в сети установлены мощные электроприборы, то и защитное устройство должно соответствовать этим параметрам. К популярным моделям относятся:

Правила подключения трехфазного узо

  1. УЗО 4P 63A 30mA Энергия — прибор с 4 полюсами и электромагнитным устройством отключения. Номинальный ток потребления — 63 А, а минимальный ток утечки — 30 mA. Устанавливается на DIN-рейку с помощью двухпозиционного зажима.
  2. УЗО ТХЗ 4П тип АС Legrand — выключатель дифференциального тока от французских производителей. Относится к типу АС и реагирует на дифференциальный переменный ток. Обладает возможностью устанавливать дополнительные защитные элементы.
  3. АВВ C40/0,3 — защитное устройство для функционирования тока в нормальном режиме. Отличается небольшой ценой и хорошим качеством. Номинальный ток в цепи — 40 А, утечки — 300 mA.

Для защиты от перенапряжения и тока короткого замыкания УЗО в цепи устанавливаются совместно с автоматическими выключателями.

Подключение электрических агрегатов

Схема подключения 3 фазного узо

Перед подключением УЗО к трехфазной сети необходимо выбрать правильную схему. Существует несколько готовых способов установления аппарата в электрическую цепь. Схема подключения защитного устройства осуществляется с целью отключения всей электрической сети в загородном доме или квартире.

При таком соединении любое повреждение в цепи приведет к отключению прибора. Располагается электрическое устройство непосредственно рядом с электрическим щитом и счетчиком. От внешних воздействий его можно спрятать в отдельный металлический или пластиковый корпус. Существует другой способ обустройства защитного оборудования.

Возможно разделение электрической сети на несколько участков и оборудование каждого устройством защитного отключения. Такая схема позволяет обособить и обезопасить мощные бытовые приборы. Отличается такая схема тем, что при аварийной ситуации отключится только один участок, а остальные цепи останутся работоспособны.

Инструкция по подключению узо

Обычно разделяют ванную комнату, гараж, подвал и каждый этаж в загородном доме. При таком подключении электрическая сеть может выдержать практически любые нагрузки. Сам прибор подключается согласно обозначенным клеммам. Обычно на 4 полюсном автомате к крайней правой клемме подсоединяется нулевой провод, а к остальным поочередно — фазные жилы.

К трехполюсному аппарату подключаются фазные проводы, а нулевой кабель через отдельную планку соединяется с потребителями. Работоспособность УЗО проверяется с помощью специальной тестовой кнопки. Если при нажатии электрическая цепь разрывается, значит, подключение выполнено правильно.

Не используйте трехфазное УЗО!

Почему в частном доме нежелательно использовать трехфазное УЗО

УЗО – устройство защитного отключения. Главная задача этого прибора — защитить человека от поражения электрическим током при неисправности оборудования. Основу конструкции прибора составляет тороидальный магнитный сердечник, через который проходят оба провода (фаза и ноль для однофазной цепи), питающие нагрузку.

Утечка токаУЗО

ПРОСТО: УЗО считает силу тока (количество электронов, прошедших через провод ) к потребителю и обратно. Если эти значения равны (первый рисунок), все в порядке. Если токи «туда» и «обратно» не совпадают — это значит, часть тока уходит куда-то. Например, через человека и мокрый пол ванной в конструкцию дома. УЗО отключает эту цепь.

СЛОЖНО: Проходящий через проводники внутри магнитопровода ток, создает магнитное поле. Если токи, идущие к потребителю и обратно равны, в магнитопроводе два противоположно-направленных магнитных потока Ф1 и Ф2 взаимно компенсируют друг друга, результирующий магнитный поток равен нулю. При неравенстве токов — появляется магнитное поле, которое создаёт электродвижущую силу во вторичной обмотке, и питает катушку реле отключения. УЗО срабатывает, отключая защищаемую цепь.

Трехфазное УЗО работает по такому же принципу, только суммируются токи всех фаз и нулевого провода. Нередко частные дома получают питание от трехфазной сети, при этом в реальности в жилых помещениях установлены только однофазные бытовые потребители. Часто нам приходится видеть применение трехфазного УЗО на вводе в дом вот по такой схеме:

Однако для частного дома применять изображенную выше схему нельзя. Должно быть так:

ТРИ ОДНОФАЗНЫХ УЗО — на каждую фазу своё устройство.

ПРОСТО: в трехфазной сети переменного тока напряжения в каждой фазе возникают по-очереди, при этом если на одной из фаз в единичное мгновение времени положительное напряжение то на других в это время — отрицательное. Если в нескольких фазах есть утечка (соединение с потенциалом земли через мокрые провода или тело человека), то в одной из фаз электроны могут идти с фазы на землю а в других наоборот из земли в фазный провод. Складывая эти разнонаправленные токи вместе, трехфазное УЗО не видит утечек, получая сумму, близкую к нулю. И не срабатывает.

СЛОЖНО: В трехфазной сети токи возникают в каждой из трех фаз по-очереди, и их сумма — векторная, т.е. три одинаковых тока в каждой из фаз в сумме равны нулю. Рассмотрим варианты работы трехфазного УЗО:

Все три фазы (ветки электроснабжения в доме) потребляют одинаковый ток. Утечек нет. Ток в нуле нулевой. Идеальный вариант, в природе практический не встречающийся. Сумма фазных токов в УЗО также нулевая, УЗО не срабатывает. Все работает штатно.

Каждая фаза потребляет разный ток. Утечек нет. Ток нейтрали компенсирует разницу токов фаз. Сумма фазных токов и тока нейтрали в УЗО также нулевая (правый рисунок), УЗО не срабатывает. Все работает штатно.

Предположим появились фазные токи утечки 20, 40 и 50 мА. «небаланс» токов, проходящих через кольцо магнитопровода УЗО представляет собой сумму фазных токов утечки (разнонаправленных!) , и равен 26 мА. УЗО уже обнаруживает разницу в 26 мА, которые утекают в землю. Но так как порог срабатывания 30 мА, УЗО не отключается. По факту аварийная ситуация — утечка в двух фазах существенна и опасна, а сумма утечек — мала и не вызывает отключения.

Если потребление по фазам другое, токи внутри системы будут иными, но результат не изменится, как бы мы ни игрались с циферками… УЗО видит все те же 26 мА и не срабатывает.

Получается есть потребители, в которых утечка превышает безопасную величину 30 мА, а УЗО этих утечек не видит! Токи утечки суммируются векторно : 20 мА + 40 мА + 50 мА = 26 мА. УЗО 30 мА не сработает!

Применение трёхфазного УЗО для трёх групп однофазных потребителей (по фазам) — распространённое, но неверное решение! Хотя и удобное в монтаже.

С чем сталкиваются монтажники компании МАНРОЙ:

Для частного дома, питаемого от трех фаз сети посёлка, мы устанавливаем однофазный резервный генератор. В доме все потребители однофазные, и подключены к разным фазам. На вводе в дом установлено трехфазное УЗО. блоки питания светодиодных лент, старый водогрейный однофазный котёл, электронные системы управления светом — имеют небольшую утечку тока на заземление. При работе от сети все эти утечки разной полярности (три фазы в каждый момент времени имеют разное по величине и направлению напряжение). Трехфазное УЗО, складывая все утечки видит результирующую утечку в пределах уставки (меньше 30 миллиампер) и не отключается. Все работает. При питании дома от генератора, все три фазы помещения объединяются в одну, и подключаются к выходу генератора. Напряжение на всех фазах появляется одновременно, и одинаковой полярности. Все существовавшие утечки складываются УЗО (теперь они одновременные и одинаковой полярности). Получается общая сумма, превышающая уставку срабатывания, УЗО отключает дом.

Вердикт заказчика: что-то не так с генератором, от сети же все работает! Вывод наших монтажников: утечки тока существовали и существуют сейчас, но при питании от трех разных фаз трехфазное УЗО их не видит, при питании от одинакового напряжения всех веток дома — УЗО их видит.

Рекомендации: Избавляйтесь от трехфазных УЗО на вводе в частный дом, устанавливая три однофазных. Они будут контроллировать все утечки и вовремя предотвратят поражение человека электрическим током.

Как подключить трехфазное УЗО

УЗО – это коммутационный электротехнический аппарат, служащий для совершения отключения питающей сети, в момент превышения показателей дифференциального тока.

3-х фазное УЗО предназначено для защиты человека от воздействия электрического тока при касании к токоведущим частям системы питания либо при пробое изоляции проводников. Помимо этого оно обеспечивает защиту в случае:

  • смены проводов «нуля» и «земли»;
  • перемены «фазы» и «нуля» и прикосновении к частям, которые не являются токоведущими, но оказавшимся под напряжением;
  • при обрыве «нуля» на линии, в которой установлено УЗО и касании человека.

Устройство трехфазного УЗО

Схема устройства УЗО трехфазного состоит из следующих элементов:

контактов для подключения питающей сети;

кнопки включения УЗО;

контактов для подключения приемника.

Инструкция по подключению 3 фазного УЗО:

  • Самым главным правилом при подключении устройства защитного отключения, да и собственно любого электротехнического оборудования, является первичное отключение напряжения питающей сети. Снятие нагрузки производится при помощи вводного автоматического выключателя;
  • Затем необходимо убедиться в отсутствии напряжения. Для этого необходимо воспользоваться тестером;
  • Далее производится установка трехфазного устройства защитного отключения на монтажную DIN-рейку. Для этого необходимо зацепить «хвост» расположенный на задней стенке УЗО за один из выступов рейки, затем потянуть его вниз и толкнуть назад.

Теперь УЗО установлено на место своей постоянной дислокации и можно приступать к подключению.

Схема подключения трехфазного УЗО

Подключение трехфазного УЗО осуществляется путем присоединения кабельных линий сети к контактам устройства:

  • при помощи отвертки соответствующего типа ослабить контактные зажимы, обозначенные 2,4,6, N и подключить к ним проводники, идущие от приемников электрической энергии;
  • после этого необходимо таким же образом подключить провода идущие от счетчика к контактам 1,3,5,N;
  • произведение действий в таком порядке регламентировано «правилом подключения от приемника к источнику электроэнергии». Оно помогает избежать ситуаций с непреднамеренной подачей напряжения на линию.

Схема подключения трехфазного УЗО и автоматов

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

Чем различаются УЗО и дифавтомат

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

Как работает трехфазное устройство защитного отключения

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

Особенности монтажа трехфазного УЗО

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

Схемы подключения

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

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

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

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

Чувствительность приборов защитного отключения

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

Классификация устройств

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

Маркировка трехфазных устройств защитного отключения

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

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

Как проверить УЗО

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

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *