Схемы подключения к электробойлерам
Для водонагревателя устройство защиты от утечки тока можно установить непосредственно в квартирном (коттеджном) электрощите либо прямо на стене у нагревательного прибора.
Принцип последовательности подключения в обоих случаях одинаков – бойлер, УЗО, автомат линии, счетчик и общий автоматический выключатель. При этом УЗО и автомат конкретной линии с розеткой для нагревателя воды можно поменять местами, обе схемы верны.
Классический вариант подключения УЗО для бойлера – это установка его на выделенной специально для нагревательного котла линии после автомата (+)
Бытовой водонагреватель следует подключать на отдельную ветку от электрического щитка. Причем в идеале на ней не должно быть розеток и иных электроприборов.
Бойлер является достаточно опасным аппаратом. Лучше всего, если защитное устройство работать будет только на него. Это и повысит безопасность эксплуатации нагревателя, и упростит выявление проблемных участков во всей проводке по дому.
Если УЗО установить рядом с водонагревателем, то провод от защитного прибора до автомата в щитке окажется без «присмотра». При повреждении на нем изоляции бойлерное устройство защиты просто не сработает. Оно даже не заметит утекающий электрический ток.
Однако бойлеры часто монтируют в ванных комнатах, где высокая влажность. Хорошо еще, если в электрощите стоит дополнительное общее УЗО на весь дом, хоть оно выключит сеть. Иначе подобный пробой неизбежно приведет к поражению током человека, решившего принять душ.
Что это такое
Устройство защитного подключения предназначено для автоматического отключения водонагревателя от сети, если уровень дифференциального тока превышает допустимое значение. Накопительный водонагреватель не обладает высокой мощностью, в отличие от проточного, который нагревает воду довольно быстро.
Если УЗО срабатывает, стоит обратить внимание на прибор, вероятно случились некоторые поломки и бойлер необходимо осмотреть и починить. Оно было разработано в целях обезопасить человека от пагубного влияния электрического тока на организм
Прибор соответствует всем стандартам, предъявленным данною типу устройств.
Устройство защиты отключения
Почему срабатывает ложно
Иногда прибор отключения срабатывает без причины. Часто пользователи жалуются на частое срабатывание без видимых на то причин. Есть несколько причин такого поведения устройства, например, поломка произошла непосредственно в самом УЗО. Также возможная проблема может крыться в искажениях формы тока в цепи устройства. Из-за больших нагрузок качество подачи электроэнергии сильно искажается, что влечет за собой перебои в подаче тока.
Одной из важных причин ложного срабатывания является аварийное отключение, которое может быть вызвано нарушением изоляции между токоведущими составляющими прибора и заземлением или от прикосновений человека.
Если же вышеперечисленные причины не объясняют произвольное включение, то вероятной проблемой может быть отключение дифференциального автомата при коротком замыкании или же при перегрузке электропроводки.
Стоит также проверить и спусковой механизм. Неисправности спускового механизма также могут повлечь за собой неправильную работу, например, включение при ударах двери или при самых незначительных толчках.
Стоит избегать установки бойлера в сырых помещениях из-за возможного появления конденсата внутри устройства, а затем и перебоев в работе. Для проверки данной причины поломки необходимо отключить отходящие провода, а также будет видно влажные следы.
Зачем водонагревателю нужно УЗО
Электрокотел сочетает в себе воду и электричество, и при малейшей неисправности в водонагревательном элементе это прямой путь к возгоранию и поражению электрическим током
Особое внимание следует уделить безопасности электропитания водонагревателя
При правильной эксплуатации данный электроприбор полностью удовлетворяет своему сроку службы, но если при его установке допущены ошибки, могут возникнуть проблемы, которые приведут к ремонту.
На человека действует не электрическое напряжение, а ток – и чем оно выше в амперах, тем больший ущерб наносится человеческому телу при контакте с сломанным водонагревателем (+)
Основное назначение УЗО – прерывание цепи питания электроустановки (ее защитное отключение от сети) при возникновении тока утечки. С одной стороны, этот предохранительный выключатель предотвращает поражение человека электрическим током, а с другой – предотвращает перегрев проводов.
Если нагревательный элемент или подходящий к нему кабель внезапно повреждается, то конденсат снаружи и вода внутри котла превращаются в естественный токопроводящий элемент, и при контакте с ними или корпусом водонагревателя человек ударится ток утечки.
Как следствие – дискомфорт, нарушение сердечного ритма и возможная смерть. Все зависит от силы действующего электрического тока в амперах.
УЗО разрывает цепь в случае обрыва нейтрального защитного провода, снижения уровня изоляции и небольшого значения тока короткого замыкания – и, в отличие от других переключателей, срабатывание происходит намного быстрее (в течение нескольких миллисекунд)
Когда в цепи появляется мощный ток утечки, провода начинают работать в запредельных режимах. Но сечение жил просто не рассчитано на такие нагрузки. В результате провод начинает сильно перегреваться, прожигая изоляцию. А это неизбежно приводит к повышенному риску возгорания в доме.
Поэтому не рекомендуется подключать водонагреватель к сети без УЗО.
Наиболее частыми ситуациями вмешательства в УЗО являются:
- повреждение провода и замыкание оголенной жилы на корпус котла;
- повреждение изоляционного слоя в ТЭНе;
- неправильный подбор параметров защитного устройства;
- неправильная схема подключения водонагревателя к электросети;
- неисправность самого устройства защиты от тока утечки.
Во всех этих случаях при отсутствии УЗО контакт человека с корпусом водонагревателя или нагретой в нем водой чреват серьезными травмами.
Разновидности и правила выбора
По методу работы различают приборы, действующие от дополнительных источников электричества и аппараты, функционирующие по электромеханическому принципу. В первом случае работа обеспечивается напряжением в линии с усилителем внутри системы. Эти установки не реагируют при отгорании ноля, когда потенциал идет через тело человека.
Новые разработки УЗО допускают прерывание тока, даже если отсутствует питание, поэтому продукцию делят на категории S и G. Вторая модель срабатывает не от электричества, а посредством спуска взведенной пружины — такие приборы считают более надежными.
Разновидности устройств по характеристикам (показатели нанесены на обратной стороне корпуса):
- число полюсов: 4, 3, 2 вывода;
- метод врезки в сеть: стационарные и переносные модели;
- рабочее значение напряжения: 63, 40, 25, 16 А.
Электромеханические приборы реагируют на утечку тока независимо от напряжения. В их конструкции присутствует дифференциальный трансформатор (сердечник). Потеря электричества ведет к повышению вольтажа на вторичной обмотке. Схема подсоединения нанесена на коробке.
Электронный тип работает при отключенном напряжении, поэтому для функционирования требуется внешний источник питания. Основной модуль — диэлектрическая пластинка с усилителем, внутри устройства отсутствуют аккумуляторы.
Селективный тип приборов предусмотрен для каждого контура в общей сети дома, чтобы отключались отдельные участки. Противопожарный применяют в многоуровневых каскадных системах в качестве первой ступени реагирования. По току такие УЗО чувствительные, но время реакции отсрочено, поэтому для защиты от удара человека током ставят дополнительные устройства.
Виды и размеры электрощитков
Речь пойдет о шкафах/ящиках под установку автоматов и другой электрической начинки, об их разновидностях. По типу установки электрощиты бывают для наружной установки и для внутренней. Ящик для наружной установки крепится к стене на дюбеля. Если стены горючие, под него укладывается изолирующий материал, не проводящий ток. В смонтированном виде наружный электрощит выступает над поверхностью стены примерно на 12-18 см. Это нужно учитывать при выборе места его установки: для удобства обслуживания щиток монтируют так, чтобы все его части находились примерно на уровне глаз. Это удобно при работе, но может грозить травмами (углы острые), если место для шкафа выбрано неудачно. Лучший вариант — за дверью или ближе к углу: чтобы не было возможности удариться головой.
Корпус электрощитка для наружного монтажа
Щит для скрытого монтажа подразумевает наличие ниши: его устанавливают и замуровывают. Дверца находится на одном уровне с поверхностью стены, может — выступает на несколько миллиметров — зависит от монтажа и конструкции конкретного шкафа.
Корпуса есть металлические, окрашенные порошковой краской, есть пластиковые. Дверцы — цельные или со вставками из прозрачного пластика. Размеры различные — вытянутые вверх, в ширину, квадратные. В принципе, под любую нишу или условия можно найти подходящий вариант
Один совет: если есть возможность, выбирайте шкаф большего размера: работать в нем проще, особенно это важно, если собираете электрощиток своими руками в первый раз
Комплектация и устройство навесного распределительного щитка
При выборе корпуса часто оперируют таким понятием, как количество мест. Имеется в виду, сколько однополюсных автоматов (толщиной 12 мм) можно установить в данный корпус. У вас имеется схема, на ней указаны все устройства. Считаете их с учетом того, что двухполюсные имеют двойную ширину, прибавляете примерно 20%!н(MISSING)а развитие сети (вдруг купите еще какой-то прибор, а подключить будет некуда, или во время монтажа решите из одной группы сделать две и т.п.). И на такое количество «посадочных» мест ищите щиток подходящий по геометрии.
3
Инструменты при подключении – что нам понадобится
Установка автоматических выключателей – это процесс довольно сложный, однако при должном внимании выполнить все операции сможет любой человек. Открыв распределительный щит, вы видим, что электрооборудование прикреплено к специальной DIN-рейке посредством специальной защелки. Ширина указанной рейки составляет 35 мм.
Процесс установки автоматических выключателей может вызвать трудности
Далее следует перечень основных инструментов, которые потребуется при монтаже счетчиков:
Индикаторная отверткаСтриппер – специальный инструмент, используемый при снятии изоляцииКабелерез или обычные кусачкиПассатижи различных размеровНабор отверток с крестообразным и прямым шлицемКримпер – прибор для обжима наконечников в случае работы с многожильными проводами.
Зачем водонагревателю необходимо УЗО
Электрический бойлер соединяет в себе воду и электроток, а при малейших неисправностях в водогрейном ТЭНе это прямой путь к возгоранию и электротравмам
Безопасности питания водонагревателя надо уделять особое внимание
При правильной эксплуатации этот электроприбор полностью отрабатывает свой срок службы, но если при его монтаже допущены ошибки, то могут возникнуть проблемы, приводящие к ремонту.
Человек поражается не электрическим напряжением, а током – и чем выше он в амперах, тем больший вред наносится человеческому организму, находящемуся в контакте с поломавшимся водонагревателем (+)
Главное предназначение УЗО – разрыв цепи питания электроустановки (ее защитное отключение от сети) при возникновении тока утечки. С одной стороны, этот защитный выключатель предотвращает поражение электротоком человека, а с другой, предупреждает перегрев жил проводов.
Если ТЭН или подходящий к нему кабель вдруг повредились, то конденсат снаружи и вода внутри бойлера превращаются в естественный токопроводящий элемент, и при соприкосновении с ними либо корпусом водонагревателя человека бьет током утечки.
Как следствие – неприятные ощущения, аритмия сердца и возможный летальный исход. Все зависит от силы воздействующего электротока в амперах.
УЗО разрывает цепь в случае обрыва нулевого защитного провода, снижения уровня изоляции и малого значения тока замыкания – причем, в отличие от иных защитных автоматов, срабатывание происходит значительно быстрее (в пределах нескольких миллисекунд)
При появлении в контуре мощного тока утечки провода начинают работать на запредельных режимах. Но сечение жил просто не рассчитано на такие нагрузки. В результате провод начинает сильно нагреваться, прожигая изоляцию. А это неизбежно ведет к повышению риска возникновения в доме пожара.
Таким образом, без УЗО подключать к электросети водонагреватель не рекомендуется.
Самыми распространенными ситуациями срабатывания УЗО являются:
- повреждение провода и замыкание оголенной жилы на корпус бойлера;
- повреждение слоя изоляции в трубчатом электронагревательном элементе;
- неправильный подбор параметров защитного устройства;
- неправильная схема подключения водонагревателя к электропитанию;
- неисправность самого прибора защиты от тока утечки.
Во всех этих случаях при отсутствии УЗО прикосновение человека к корпусу водонагревателя или нагретой в нем воде чревато серьезной травмой.
Ошибки при выполнении монтажа УЗО
Пример неправильного подключения УЗО
Чтобы обеспечить стабильную и безопасную работу электросети, необходимо избегать следующих ошибок:
Входные клеммы УЗО подключаются к сети после специального автомата. Прямое присоединение категорически запрещено. Необходимо правильно подключить и не перепутать нулевые и фазные контакты
Для облегчения этой задачи на корпусе устройств присутствуют специальные обозначения. При отсутствии заземляющего проводника категорически запрещено заменять его проводом, накинутым на водопроводную трубу или радиатор
Дифавтомат
Принцип АВДТ обычный: расцепитель разводит контакты при обнаружении пороговых величин.
Схемы подсоединения АВДТ в целом аналогичные. Ниже вариант с общим дифавтоматом на группу АВ (схема менее надежная, не рекомендована для мощных приборов).
Более предпочтительная сборка, когда АВДТ устанавливается к каждому потребителю, отдельно на опасные сегменты:
Двухступенчатая защита с дифавтоматом. Уставка вводного АВДТ всегда больше (200, 100 мА) последующих, которые он защищает, или равная. Тип — S, для селективности, номинал выше на уровень.
Как подобрать номинал
Подбор номинала АВДТ на примере бойлера. Смотрят на мощность ЭВН и берут со значением в сторону возрастания. Запас — до 20 %, иначе сработка будет медленной, что критично при КЗ, когда ток в десятки раз выше нормы.
Величина отключения (уставка) — 10 мА, если линия индивидуальная, для одного мощного прибора. Если же на ней несколько потребителей — 30 мА.
Чаще всего применяют дифы на 16, 20, 25 А. Электромеханические изделия считаются более надежными.
Предостережения:
- дифзащита для мощных потребителей должна активироваться при утечке в 5–7 мА;
- нельзя нуль и фазу дифавтомата объединять с не подсоединенными к нему жилами, даже если таковые идут от параллельно включенных АВДТ;
- нуль на выходе из прибора не должен касаться жилы «земли».
Как работает УЗО и в чём его необходимость?
Во-первых, надо понимать разницу между УЗО и автоматическими выключателями.
Автомат является основной защитой питающей сети. В случае возникновения сверхтоков в момент перегруза или короткого замыкания, коммутационный аппарат отреагирует на превышение тока и отключится, отсекая аварийный участок и спасая всю сеть от повреждения.
Основной функцией УЗО является защита не сети, а человека и реагирует это устройство на малые величины токов утечки. Каким образом это происходит?
В наших домах сейчас огромное количество различной бытовой техники, и некоторые приборы имеют достаточно большую мощность. У электрической проводки срок эксплуатации не вечный, чем дольше она находится в работе, тем больше вероятность выхода из строя изоляции. Повреждение изоляционного слоя влечёт за собой соединение проводки с землёй, в результате меняется путь движения тока, теперь он утекает на землю. И в некоторых случаях проводником для токовой утечки может стать человек.
Нагляднее про принцип работы устройства на видео:
Современные стиральные машины и водонагреватели считаются техникой с повышенным классом энергопотребления. Максимальную мощность они берут в тот период, когда работает ТЭН и происходит нагрев воды (порядка 3-3,5 кВт). Для электрической проводки это очень большая нагрузка, которая может вызывать преждевременное старение изоляции.
Предположим, в стиральной машине произошёл пробой изоляционного слоя, в результате чего корпус оказался под напряжением. Прикоснувшись к машинке, человек может попасть под действие электричества.
Чтобы защитить себя от подобной ситуации, и требуется поставить УЗО для стиральной машины.
При появлении токовой утечки на землю, устройство отключится и прекратит подачу напряжения.
С потребителем УЗО подключается в одну цепь последовательно, а принцип его действия основывается на измерении разницы входной и выходной токовых величин. В идеале она должна равняться нулю, то есть, какая величина тока зашла, такая и вышла. Как только происходит утечка, на выходе будет уже другое показание, меньшее ровно на величину ушедшего по другому пути тока. Соответственно поменяется измеряемая разница. Как только токовая утечка достигнет величины, на которую рассчитано устройство, оно сразу же среагирует и отключится.
В подключении устройства особых сложностей нет. В схеме сначала идёт автоматический выключатель, после него УЗО, с выходных контактов которого провода отходят к потребителю, то есть питающей розетке на стиральную машину или бойлер.
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.
Противопожарное УЗО выбирают по номиналу вводного автомата
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.
Таблица подбора номинала автомата защиты и УЗО
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.
Таблица подбора номинального тока отключения для УЗО
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.
Выбор типа отслеживаемого тока утечки
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.
