Проводка в доме без заземления. Заземление и узо

Подключение УЗО (устройства защитного отключения) – общепринятая в мировой практике мера повышения электробезопасности потребителей. Счет спасенных УЗО человеческих жизней идет на миллионы, а применение УЗО в сетях энергоснабжения многоквартирных и частных жилых домов, жилых массивов и промышленных объектов предотвращает миллиардный ущерб от пожаров и аварий.

Но правило Галена: «Все есть яд и все есть лекарство» справедливо не только в медицине. Внешне несложное, УЗО при бездумном или безалаберном применении может не только ничего не предотвратить, но и стать источником неприятностей. По аналогии: кто-то построил Кижи одним топором, кто-то может им же кой-какой шалашик соорудить, а кому-то топор и в руки давать нельзя, отрубит себе что-нибудь. Так что давайте познакомимся с УЗО поосновательнее.

Прежде всего

Любой серьезный разговор об электричестве обязательно коснется правил электробезопасности, и не зря. Электрический ток не несет видимых признаков опасности, действие его на человеческий организм развивается мгновенно, а последствия могут быть длительными и тяжелыми.

Но в данном случае речь пойдет не об общих правилах производства электромонтажных работ, которые и так хорошо известны, а о другом: УЗО в старую советскую систему электроснабжения TN-C, в которой защитный проводник объединен с нейтралью, вписывается очень плохо. Долго было неясно, вписывается ли вообще.

Все издания ПУЭ однозначно требуют: в цепях защитных проводников запрещается установка коммутирующих устройств. Формулировка и нумерация пунктов менялись от редакции к редакции, но суть понятна, как говорится, и птице марабу. Но как быть с рекомендациями к применению устройств защитного отключения? Они – коммутирующие устройства, и в то же время включаются в разрыв как фазы, так и НУЛЯ, который одновременно и защитный проводник?

Наконец, в 7-й актуальной редакции ПУЭ (ПУЭ-7А; Правила устройства электроустановок (ПУЭ), 7 издание, с дополнениями и изменениями, М. 2012) п. 7.1.80 все-таки поставил точки над i: «Не допускается применять УЗО, реагирующие на дифференциальный ток, в четырехпроводных трехфазных цепях (система TN-C)». Вызвано такое ужесточение, вопреки прежним рекомендациям, зафиксированными случаями электротравматизма ПРИ СРАБАТЫВАНИИ УЗО.

Поражение электротоком из-за неправильного подключения УЗО

Поясним на примере: Хозяйка за стиркой, в машине пробило на корпус ТЭН, как показано на рисунке желтой стрелкой. Поскольку 220 В ток распределяет по всей длине ТЭНа, на корпусе окажется что-то около 50 В.

Тут вступает в силу следующий фактор: электрическое сопротивление человеческого тела, как и любого ионного проводника, зависит от приложенного напряжения. С его увеличением сопротивление человека падает, и наоборот. Скажем, в ПТБ приводится абсолютно обоснованная расчетная величина в 1000 Ом (1 кОм), при потной распаренной коже или в состоянии опьянения. Но тогда при 12 В ток должен быть 12 мА, а это больше неотпускающего (судорожного) тока в 10 мА. Кого-то когда-то било 12 В? Даже вдрызг пьяного в джакузи с морской водой? Наоборот, по тем же ПТБ 12 В – абсолютно безопасное напряжение.

При 50-60 В на мокрую распаренную кожу ток не превысит 7-8 мА. Это сильный, болезненный удар, но ток меньше судорожного. Возможно, понадобится лечение от последствий, но до реанимации с дефибрилляцией дело не дойдет.

А теперь «защитимся» УЗО, не понимая сути дела. Его контакты размыкаются не мгновенно, а в течение 0,02 с (20 мс), и не абсолютно синхронно. С вероятностью в 0,5 первым разомкнется НУЛЕВОЙ контакт. Тогда, образно говоря, потенциальный резевуар ТЭНа со скоростью света (буквально) наполнится до 220 В по всей его длине, и на корпусе окажется 220 В, а ток через тело пройдет 220 мА (красная стрелка на рисунке). Менее чем на 20 мс, но 220 мА – это два с лишним мгновенно убивающих значения в 100 мА.

Так что же, в старых домах УЗО ставить нельзя? Все-таки можно, но осторожно, с полным пониманием дела. Нужно правильно выбрать УЗО и правильно его подключить. Как? Об этом будет рассказано далее в соответствующих разделах.

УЗО – что и как

УЗО в электрике появились одновременно с первыми ЛЭП в виде релейной защиты. Назначение всех УЗО остается неизменным по сей день: отключать подачу электроэнергии при возникновении аварийной ситуации. Как индикатор аварии в подавляющем большинстве УЗО (и во всех бытовых УЗО) используется ток утечки – при его повышении сверх заданного предела УЗО срабатывает и размыкает цепь электропитания.

Затем УЗО начали применять для защиты от пробоя и возгорания отдельных электроустановок. До поры, до времени, УЗО оставались «противопожарными», они реагировали на ток, исключающий зажигание дуги между проводами, менее 1 А. «Пожарные» УЗО выпускаются и применяются по сей день.

Видео: что такое УЗО?

УЗО-Е (емкостные)

С развитием полупроводниковой электроники начались попытки создать УЗО бытовые, предназначенные для защиты человека от поражения электротоком. Они работали по принципу емкостного реле, реагирующего на реактивный (емкостный) ток смещения; при этом человек работает как антенна. На том же принципе построен всем известный индикатор-фазоуказатель с неонкой.

УЗО-Е обладают исключительно высокой чувствительностью (доли мкА), могут быть выполнены практически мгновенно срабатывающими и абсолютно равнодушны к заземлению: ребенок, стоящий на изолирующем полу и дотянувшийся пальчиком до фазы в розетке, ничего не ощутит, а УЗО-Е его «почует» и отключит напряжение, пока он не уберет палец.

Но УЗО-Е имеют принципиальный недостаток: в них поток электронов тока утечки (ток проводимости) есть следствие возникновения электромагнитного поля, а не его причина, поэтому они крайне чувствительны к помехам. Нет теоретической возможности «научить» УЗО-Е отличать маленького шелапута, расковырявшего «интересную штучку», от заискрившего на улице трамвая. Поэтому УЗО-Е применяются лишь изредка для защиты спецоборудования, совмещая прямые свои обязанности с индикацией прикосновения.

УЗО-Д (дифференциальные)

«Вывернув» УЗО-Е «наоборот», удалось найти принцип работы УЗО «умного»: нужно идти непосредственно от первичного потока электронов, а утечку определять по разбалансу (разнице) полных токов в СИЛОВЫХ проводниках. Если от потребителя оттекает ровно столько же, сколько к нему ушло, все в порядке. Если пошел разбаланс – где-то течет, нужно отключать.

Разница по-латыни differentia, по-английски difference, поэтому такие УЗО назвали дифференциальными, УЗО-Д. В однофазной сети достаточно сравнить величины (модули) токов в фазном проводе и нейтрали, а при подключении УЗО в трехфазной сети – полные векторы токов всех трех фаз и нейтрали. Существенная особенность УЗО-Д – в любой схеме электропитания защитный и прочие проводники, не передающие потребителю мощность, должны проходить мимо УЗО, иначе неизбежны ложные срабатывания.

Для создания бытовых УЗО-Д потребовалось довольно много времени. Во-первых, нужно было точно определить величину тока разбаланса, безопасную для человека при времени воздействия, равном времени срабатывания УЗО. УЗО-Д, настроенные на неощутимый или на меньший неотпускающего ток, оказывались большими, сложными, дорогими, а наводки «ловили» лишь немного хуже УЗО-Е.

Во-вторых, нужно было разработать высококоэрцитивные ферромагнитные материалы для дифференциальных трансформаторов, см. ниже. Радиоферрит вообще не годился, не держал рабочую индукцию, а УЗО-Д с трансформаторами на железе оказывались слишком медленными: собственная постоянная времени даже небольшого железного трансформатора может достигать 0,5-1 с.

УЗО-ДМ

Принцип работы дифференциального электромеханического УЗО

К 80-м годам исследования успешно завершились: ток по опытам на добровольцах выбрали 30 мА, а быстродействующие дифтрансформаторы на феррите с индукцией насыщения в 0,5 Тл (Тесла) позволили с вторичной обмотки снимать мощность, достаточную для непосредственного привода электромагнита размыкателя. В быту появились дифференциальные электромеханические УЗО-ДМ. В настоящее время это самый распространенный тип бытовых УЗО, так что ДМ опускают, а говорят или пишут просто УЗО.

Дифференциальное электромеханическое УЗО работает так, см. рис справа:

Внешний вид с пояснениями обозначений на корпусе трехфазного и однофазного УЗО показан на рисунке сверху.

Примечание: кнопкой «Тест» УЗО положено проверять ежемесячно и при каждом повторном включении.

Электромеханическое УЗО защищает только от утечки, но его простота и «дубовая» надежность позволили объединить в одном корпусе УЗО и токовый защитный автомат. Для этого потребовалось всего лишь сделать тягу фиксатора размыкателя двойной и завести ее в электромагниты токовый и УЗО. Так появился дифференциальный автомат, обеспечивающий полную защиту потребителей.

Внешний вид дифавтомата (слева) и УЗО (справа)

Однако дифавтомат – не УЗО и автомат в отдельности, это следует четко помнить. Внешние различия (силовой рычаг, вместо флажка или кнопки повторного включения), как рисунке – это только внешность. Важное отличие УЗО от дифференциального автомата сказывается при установке УЗО в системах электроснабжения без защитного заземления (TN-C, автономное электропитание), см. ниже раздел о подключении УЗО без земли.

Важно: отдельное УЗО предназначено для защиты ТОЛЬКО от утечки. Его номинальный ток показывает, до какой его величины УЗО сохраняет работоспособность. УЗО на номиналы 6,3 и 160 А с одинаковым разбалансом в 30 мА дают одинаковую степень защиты. В дифавтоматах ток отсечки автомата всегда меньше номинального тока УЗО, чтобы УЗО не сгорело при перегрузке сети.

В данном случае «Е» означает не емкость, а электронику. УЗО-ДЕ выполняются встроенными непосредственно в розетку или электроустановку. Разность токов в них улавливает полупроводниковый магниточувствительный датчик (датчик Холла или магнитодиод), его сигнал обрабатывается микропроцессором, а цепь размыкает тиристор. УЗО-ДЕ, помимо компактности, имеют следующие достоинства:

• Высокая чувствительность, сравнимая с УЗО-Е, в сочетании с помехоустойчивостью УЗО-ДМ.
• Как следствие высокой чувствительности – способность реагировать на ток смещения, т.е., УЗО-ДЕ упреждающее, отключит напряжение, прежде чем оно кого-то ударит независимо от наличия заземления.
• Высокое быстродействие: для «раскачки» УЗО-ДМ необходим хотя бы один полупериод 50 Гц, т.е. 20 мс, и хотя бы одна опасная полуволна должна пройти через тело, чтобы УЗО-ДМ сработало. УЗО-ДЕ способно срабатывать при напряжении «пробойной» полуволны в 6-30 В и отсечь ее в зародыше.

Недостатки УЗО-ДЕ прежде всего высокая стоимость, собственное энергопотребление (ничтожное, но при падении напряжения сети УЗО-ДЕ может не сработать) и склонность к отказам – электроника все-таки. За рубежом чипованные розетки широко распространились еще в 80-х; в некоторых странах их применение в детских комнатах и учреждениях обязательно по закону.

У нас УЗО-ДЕ пока мало известны, а зря. Пререкания папы с мамой по поводу затрат на розетку с «защитой от дурака» не сравнимы с ценой детской жизни, даже если в квартире бесчинствует неисправимый вредина и баламут.

Индексы УЗО-Д

В зависимости от устройства и назначения к наименованию УЗО могут добавляться основные и дополнительные индексы. По индексам можно сделать предварительный выбор УЗО для квартиры. Основные индексы:

• AС – срабатывают от разбаланса переменной составляющей тока. Выполняются, как правило, противопожарными, на разбаланс 100 мА, т.к. не могут защитить от кратковременной импульсной утечки. Недороги и весьма надежны.
• A – реагируют на разбаланс как переменного, так и пульсирующего токов. Основное исполнение – защитные на 30 мА разбаланса. Возможны ложные срабатывания/несрабатывания в системе TN-C в любом случае, а в TN-C-S при плохом заземлении и/или наличии мощных потребителей со значительной собственной реактивностью и/или импульсными блоками питания (ИБП): стиральная машина, кондиционер, варочная поверхность, электродуховка, кухонный комбайн; в меньшей степени – посудомойка, компьютер, домашний кинотеатр.
• В – реагируют на ток утечки любого рода. Это либо промышленные УЗО «пожарного» типа на 100 мА разбаланса, либо встроенные УЗО-ДЕ.

Дополнительные индексы дают представление о дополнительных функциональных возможностях УЗО:

• S – селективное по времени срабатывания, оно регулируется в пределах 0,005-1 с. Основная область применения – в энергоснабжении объектов, запитанных по двум лучам (фидерам) с автоматом ввода резерва (АВР). Регулировка времени срабатывания необходима, чтобы при пропадании основного луча успел сработать АВР. В быту иногда применяются в элитных коттеджных поселках или особняках. Все селективные УЗО – пожарные, на разбаланс 100 мА, и требуют установки после себя защитных 30 мА УЗО на ток меньшей ступени, см. далее.
• G – быстродействующие и сверхбыстродействующие УЗО с временем срабатывания 0,005 с и менее. Применяются в детских, учебных, лечебных учреждениях и в других случаях, когда недопустим «проскок» хотя бы одной поражающей полуволны. Исключительно электронные.

Примечание: бытовые УЗО чаще всего не индексируются, а различаются по исполнению и току разбаланса: электромеханические на 100 мА – АС, они же на 30 мА – А, встроенные электронные – В.

Почти неизвестная неспециалистам разновидность УЗО – не дифференциальные, срабатывающие по току в защитном проводнике (Р, РЕ). Применяются в промышленности, в военной технике и в других случаях, когда потребитель создает сильные помехи и/или имеет собственную реактивность, способную «сбить с толку» даже УЗО-ДМ. Могут быть как электромеханическими, так и электронными. Чувствительность и быстродействие для бытовых условий – неудовлетворительны. Обязательно высококачественное обслуживаемое заземление.

Выбор УЗО

Чтобы правильно подобрать УЗО, индекса мало. Нужно также выяснить следующее:

• Покупать отдельно УЗО с автоматом или дифавтомат?
• Подобрать или рассчитать значение отсечки по экстратоку (перегрузке);
• Определить номинальный (рабочий) ток УЗО;
• Определить требуемый ток утечки – 30 или 100 мА;
• Если вышло, что для общей защиты нужно «пожарное» УЗО на 100 мА, определить, сколько, где и каких требуется вторичных «жизненных» УЗО на 30 мА.

Отдельно или вместе?

В квартире с проводкой TN-C о дифавтомате можно забыть: ПУЭ запрещает, а проигнорировать, так электричество само скоро напомнит. В системе TN-C-S дифавтомат обойдется дешевле двух раздельных устройств, если намечена реконструкция проводки. Если же токовый автомат уже стоит, то дешевле выйдет согласованное с ним по рабочему току отдельное УЗО. Писания на тему: УЗО с обычным автоматом несовместимо – дилетантская несусветица.

На какую перегрузку рассчитывать?

Ток отсечки автомата (экстраток) равен максимально допустимому току потребления квартиры (дома), умноженному на 1,25 и дополненному до ближайшего большего значения из стандартного ряда токов 1, 2, 3, 4, 5, 6.3, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500, 4000 и 6300 А.

Максимальный ток потребления квартиры должен быть записан в ее техпаспорте. Если нет – можно узнать в эксплуатирующей здание организации (обязаны сообщать по закону). В старых домах и новых бюджетных максимально допустимый ток, как правило, 16 А; в новых обычных (семейных) – 25 А, в бизнес-классе – 32 или 50 А, а в люксах 63 или 100 А.

Для частных домовладений максимальный ток рассчитывают по лимиту потребляемой мощности из техпаспорта (уж его-то прописать инстанции не упустят) из расчета 5 А на киловатт, с коэффициентом 1,25 и дополнением до ближайшего большего стандартного значения. Если в техпаспорте прямо прописано значение максимального тока потребления, за основу расчета берут его. Добросовестные проектировщики на плане электропроводки прямо указывают ток отсечки главного автомата, так что и считать не приходится.

Номинальный ток УЗО

Номинальный (рабочий) ток УЗО берут на ступень выше тока отсечки. Если ставится дифавтомат, его выбирают ПО ТОКУ ОТСЕЧКИ, а токовый номинал УЗО заложен в нем конструктивно.

Видео: УЗО или дифавтомат?

Ток утечки и общая схема защиты

Для квартиры с проводкой TN-C-S не будет ошибкой без лишних размышлений взять УЗО на разбаланс 30 мА. Системе квартире TN-C далее будет посвящен отдельный раздел, а вот для частных домов ясных и окончательных рекомендаций сразу дать нельзя.

По п. 7.1.83 ПУЭ рабочий (естественный) ток утечки не должен превышать 1/3 тока разбаланса УЗО. Но в доме с электрическим теплым полом в прихожей, освещением двора и электроподогревом гаража зимой рабочий ток утечки может достигать 20-25 мА при жилой площади и в 60, и в 300 квадратов.

В целом, если нет теплицы с электроподогревом грунта, прогреваемой водяной скважины, а двор освещается экономками, на вводе после счетчика бывает достаточно поставить пожарное УЗО с номинальным током на ступень выше тока отсечки автомата, а на каждую группу потребителей – по защитному УЗО с таким же номинальным током. Но точный расчет может сделать только специалист по результатам электрических измерений уже готовой проводки.

Первый – новая квартира с проводкой TN-C-S ; по техпаспорту лимит потребляемой мощности 6 кВт (30 А) . Проверяем автомат – стоит на 40 А, все ОК. УЗО берем на ступень или две выше по номинальному току – 50 или 63 А, не важно – и на ток разбаланса в 30 мА. О токе утечки не думаем: его в пределах нормы должны обеспечить строители, а нет – так пусть сами и исправляют бесплатно. Впрочем, подрядчики таких проколов не допускают – знают, чем пахнет замена электропроводки по гарантии.

Второй. Хрущевка, пробки на 16 А. Ставим стиралку на 3 кВт; ток потребления – около 15 А. Для ее защиты (и защиты от нее) нужно УЗО с номиналом 20 или 25 А на 30 мА разбаланса, но 20 А УЗО редко бывают в продаже. Берем УЗО на 25 А, но в любом случае ОБЯЗАТЕЛЬНО нужно пробки убрать, а поставить вместо них автомат на 32 А, иначе возможна ситуация, описанная вначале. Если проводка явно не выдержит кратковременного броска в 32 А, ничего не поделаешь, нужно ее менять.

В любом случае нужно давать заявку в энергослужбу на замену счетчика и реконструкцию электропроводки, с заменой или без замены. Процедура эта не очень сложная и хлопотная, а новый счетчик с индикацией состояния проводки в дальнейшем сослужит добрую службу, см. раздел о сработках и неисправностях. А зарегистрированное при реконструкции УЗО позволит потом бесплатно вызывать электриков для измерений, что тоже весьма неплохо на будущее.

Третий. Коттедж с лимитом потребления в 10 кВт, что дает 50 А. Общая утечка по результатам измерений – 22 мА, причем дом дает 2 мА, гараж – 7, а двор – 13. Ставим общий дифавтомат на 63 А отсечки и 100 мА разбаланс, дом с гаражом запитываем раздельно через УЗО на 80 А номинальных и 30 мА разбаланса. Двор в таком случае лучше оставить вовсе без своего УЗО, но светильники для него взять во влагозащищенных корпусах с заземлительной клеммой (промышленного типа), и завести их земли прямо на контур заземления, так будет надежнее.

Подключение УЗО в квартире

Типовая схема включения УЗО в квартире

Типовая схема подключения УЗО в квартире приведена на рисунке. Видно, что общее УЗО включается как можно ближе к вводу, но после счетчика и главного (подъездного) автомата. Там же на врезке показано, что в системе TN-C общее УЗО включать нельзя.

При необходимости отдельных УЗО для групп потребителей их включают сразу же ЗА соответствующими автоматами, выделено желтым на рисунке. Номинальный ток вторичных УЗО берут на ступень-две выше, чем у «своего» автомата: для ВА-101-1/16 – 20 или 25 А; ВА-101-1/32 – 40 или 50 А.

Но это в новых домах, а в старых, где защита нужнее всего: земли нет, проводка аховая? Кто-то там обещал просветить на предмет подключения УЗО без земли. Верно, как раз до этого дело и дошло.

УЗО без земли

Способ подключения УЗО без защитного заземления

Процитированный в начале п 7.1.80 существует в ПУЭ не в гордом одиночестве. Он дополнен пунктами, разъясняющими, как все-таки (ну нет в наших домах контуров заземления, нету!) «впихнуть» УЗО в систему TN-C. Суть их сводится к следующему:

• Ставить общее УЗО или дифавтомат на квартиру с проводкой TN-C недопустимо.
• Потенциально опасные потребители должны быть защищены отдельными УЗО.
• Защитные проводники розеток или розеточных групп, предназначенных для подключения таких потребителей, должны быть кратчайшим путем заведены на ВХОДНУЮ нулевую клемму УЗО, см. схему справа.
• Допускается каскадное включение УЗО при условии, что верхние (ближние к электровводу УЗО) менее чувствительны, чем оконечные.

Человек сообразительный, но незнакомый с тонкостями электродинамики (чем, кстати, грешат и многие дипломированные электрики-силовики) может возразить: «Погодите, а в чем проблема-то? Ставим общее УЗО, заводим на его входной ноль все РЕ – и готово, защитный проводник не коммутируется, заземлились без земли!» Так, да не так.

Электромагнитное поле установки и шнура к ней также исключаем из рассмотрения. Первое сосредоточено внутри аппарата, иначе он не пройдет сертификацию и не поступит в продажу. В шнуре же провода проходят вплотную друг к другу, и их поле сосредоточено между ними независимо от частоты, это т. наз. Т-волна.

В квартире с повышенной пожароопасностью допустимо, при обязательном наличии индивидуальных УЗО потребителей, включенных по рекомендуемой схеме, ставить и общее ПОЖАРНОЕ УЗО на 100 мА разбаланса и с номинальным током на ступень выше, чем у защитных, независимо от тока отсечки автомата. В описанном выше примере для хрущевки нужно подключить УЗО и автомат, но не дифавтомат! При выбивании автомата УЗО должно остаться в работе, иначе резко возрастает вероятность несчастного случая. Поэтому УЗО по номиналу нужно брать на две ступени выше автомата (63 А для разобранного примера), а по разбалансу – на ступень выше оконечных 30 мА (100 мА). Еще раз: в дифавтоматах номинал УЗО делают на ступень выше тока отсечки, поэтому для проводки без земли они не годятся.

Видео: подключение УЗО

Ну вот, выбило…

А почему срабатывает УЗО? Не как, это уже описано, а почему? И что делать, если сработало? Раз выбило, значит, что-то не так?

Верно. Просто включать после срабатывания нельзя, пока не найдена и не устранена его причина. А найти, где что «не так» можно и самому без каких-либо особых знаний, инструмента и приборов. Большую помощь в этом окажет обычный квартирный электросчетчик, если только он не совсем уж антикварный.

Как найти виновного?

Первое, выключаем все выключатели, вынимаем все из розеток. Вечером для этого придется воспользоваться фонариком; лучше сразу при установке рядом с УЗО прикрепить к стене крючок и повесить на него дешевенький светодиодный фонарик.

Отключаем подъездный или главный квартирный автомат. Не включается? Виновата электромеханика УЗО; нужно отдавать в ремонт. Самому копаться нельзя – устройство жизненно важное, и после ремонта нужна проверка на специальном оборудовании.

Включилось, но при подаче напряжения опять выбило при пустой проводке? В УЗО либо внутренний разбаланс дифтрансформатора, либо залипла кнопка «Тест», либо неисправна проводка.

Индикация неисправности электропроводки на счетчике

Пробуем включить под напряжением, смотря на счетчик. Если хотя бы на миг вспыхнул индикатор «Земля» (см. рис), или раньше было замечено, что он подмигивает – утечка в проводке. Нужно проводить измерения. Если УЗО установлено в порядке реконструкции проводки и зарегистрировано в энергослужбе, нужно вызывать муниципальных электриков, они обязаны проверить. Если УЗО «самодуйное» – платить специализированной фирме. Услуга, впрочем, не из дорогих: современное оборудование позволяет за 15 мин. найти утечку в стене с точностью до 10 см.

Но прежде чем звонить в фирму, нужно открыть и осмотреть розетки. Экскременты насекомых дают прекрасную утечку с фазы на землю.

Проводка не внушает опасений, даже отключали посекционно автоматами, но УЗО выбивает «на пустом»? Неисправность внутри него. И разбаланс, и залипание «Теста» вызывают чаще всего не конденсат или интенсивное использование, а все те же «таракашкины какашки». В Ростове-на-Дону отмечен случай, когда в совершенно ухоженной квартире в УЗО было обнаружено гнездилище… туркестанских уховерток, невесть как туда попавших. Здоровенных, с огромными мощными церками (щипцами на хвосте), страшно злющих и кусачих. В квартире они никак себя не проявляли.

Индикация электросчетчиком реактивности потребителя

УЗО срабатывает при подключении потребителей, но признаков КЗ нет? Включаем все, особенно потенциально опасных (см. раздел о классификации УЗО по индексам), пробуем включитьУЗО, опять смотря на счетчик. На этот раз возможно, помимо «Земли», свечение индикатора «Реверс»; иногда его обозначают «Возврат», след. рис. Это свидетельствует о наличии в цепи большой реактивности, емкости или индуктивности.

Искать дефектного потребителя нужно в обратном порядке; сам по себе он может не дотянуть УЗО до срабатывания. Поэтому включаем все, затем по очереди отключаем подозрительных, и пробуем включать. Включилось, наконец-то? Это он и есть, «реверсивный». В ремонт, но уже не электрикам, а «бытовушникам».

В квартирах с проводкой TN-C-S возможен случай, когда четко определить источник срабатывания УЗО не удается. Тогда вероятная причина – плохая земля. Еще сохраняя защитные свойства, заземление уже не отводит высшие составляющие спектра помех, и защитные проводники работают как антенна, аналогично квартире TN-C с общим УЗО. Чаще всего такое явление наблюдается в периоды наибольшего пересыхания и промерзания почвы. А что делать? Напрягать эксплуатанта здания, пусть доводит контур до нормы, обязан.

О фильтрах

Одним из основных источников сбоев в работе УЗО являются помехи от бытовой техники, а эффективным способом борьбы с ними – поглощающие ферритовые фильтры. Видали набалдашники-«шишки» на компьютерных шнурах? Это они и есть. Ферритовые кольца для фильтров можно купить в радиомагазине.

Самодельные поглощающие ферритовые фильтры

Но для силовых ферритовых поглотителей определяющее значение имеют магнитная проницаемость феррита и магнитная индукция насыщения в нем. Первая должна быть не менее 4000, а лучше – 10 000, а вторая – не менее 0,25 Тл.

Фильтр на одном кольце (вверху на рис.) можно встроить с «шумящую» установку, если она не гарантийная, как можно ближе в сетевому вводу. Работа эта для опытного специалиста, поэтому точная схема не приводится.

Несколько же колец можно просто надеть на сетевой шнур (на рис. внизу): с точки зрения электродинамики все равно, обмотан проводник вокруг магнитопровода или наоборот. Чтобы не резать фирменный литой шнур, нужно купить вилку, гнездовую колодку и кусок трехжильного кабеля. Продаются и готовые сетевые шнуры с ферритовыми поглотителями помех, но стоит такой дороже, чем самодельный сборный по частям.

Видео: ошибки при подключении УЗО

Как уже сказано вначале, УЗО – не панацея от электрической опасности. Оно многократно уменьшает вероятность поражения электротоком, но электричество все равно не терпит бездумного и безответственного обращения с ним.

Наилучший вариант развития мер электробезопасности – повсеместное применение чипованных розеток и встроенных в электроустановки электронных дифференциальных УЗО. В таком случае даже система электроснабжения TN-C, сохранив свою экономичность, могла бы стать вполне безопасной.

Дифференциальный автомат представляет собой коммутационное устройство, в котором совмещаются автоматический выключатель и устройство защитного отключения (УЗО).

Существует мнение о нецелесообразности схемы с дифференциальным автоматом без заземления. Электрики мотивируют это тем, что проводка обычно выполнена в двухпроводном стандарте, а отсутствие дифавтомата потребует дорогостоящей модернизации. Однако такое мнение нельзя признать верным, поскольку в автомате имеется лишь пара контактных разъемов, а для установки проводника заземления просто нет места. К тому же принцип действия защитных систем не требует заземления. Ниже пойдет речь о нюансах работы защитных устройств и о том, как подключить дифавтомат без заземления.

Применение дифференциального автомата

Разница между устройством защитного отключения и дифавтоматом состоит в функциональном предназначении. УЗО - коммутационный прибор, берущий на себя защиту человека от прямого или опосредованного удара током.

Устройство защитного отключения мониторит текущие характеристики электрической проводки и в случае каких-либо проблем отключает ее. УЗО не защищает проводку от коротких замыканий и перегрузок. Более того, устройство само нуждается в защите от этих факторов. С этой целью перед устройством защитного отключения ставят автоматический выключатель.

Дифференциальный автомат комплектуется автоматическим выключателем, а потому считается более совершенным в технологическом отношении устройством. Дифавтомат используют для защиты электросети от коротких замыканий и перегрузок, при появлении утечек тока в результате повреждения проводки, электроустановок. Дифавтомат защищает человека при попадании под напряжение.

Под утечкой тока понимается несанкционированное изменение маршрута протекания тока. При утечке электрический ток направляется не по электропроводке или электроустановке, а по другим металлическим предметам. Происходит это при нарушении изоляционного слоя проводника, выходе электробытовой техники из строя. В результате включается защитное устройство, обесточивающее электросеть в помещении.

Обратите внимание! Закороченные человеком токоведущие части розетки не идентифицируются дифференциальным устройством в качестве утечки тока. Выключатель отреагирует на такую ситуацию как на стандартную нагрузку, отключения тока не произойдет, и человек попадет под напряжение.

Защитное устройство особенно необходимо там, где имеется повышенный риск поражения током. К таковым относятся кухня и ванная комната, где в силу функционального предназначения этих помещений установлено много электротехники и наблюдается повышенная влажность.

В автомате отсутствует третья клемма для подключения заземлительного проводника. Из этого следует, что дифференциальный выключатель приспособлен именно для двухпроводных цепей.

Итак, вопрос о том, будет ли работать дифференциальное устройство в двухпроводной цепи, раскрыт: безусловно будет. Этот факт подтверждают многие электрики: дифавтомат исправно работает в трехпроводной цепи даже в случае повреждения системы заземления.

Работа дифавтомата в двухпроводной цепи

Принцип работы дифференциального устройства напоминает анализатор, сравнивающий показатели токов, идущих по фазовому и нулевому проводнику. При возникновении отклонений в величинах, произошедших вследствие утечки (к примеру, после замыкания на корпус холодильника), контакты реле дифавтомата размыкаются, а сеть обесточивается.

В качестве примера разберем ситуацию, когда произошло повреждение изоляционного слоя электропроводки в стиральной машине. Касание оголенного токоведущего проводника к металлическому корпусу приводит к распространению тока там, где его быть не должно. Стоит человеку прикоснуться к стиралке, и его ударит током. Причем под напряжением пострадавший будет находиться до тех пор, пока касается корпуса (а оторваться от него тяжело). В такой ситуации на помощь приходят УЗО или дифавтомат, отключая в цепи ток.

Способы подключения УЗО без заземления

УЗО не комплектуется автоматикой, которая бы защищала выключатель от сетевых перегрузок. В связи с этим в цепь нужно включать еще и автоматы, реагирующие на отключение при перегрузке.

Мощность дифференциального выключателя рекомендуется подбирать чуть меньше мощности автомата, вмонтированного с ним в одну цепь. Подход позволяет избежать перегорания устройства защитного отключения, так как при перегруженной электроцепи автомат включается не сразу, а через определенное время. Если бы мощность УЗО соответствовала автомату, дифференциальный выключатель неизбежно бы сгорел.

Существует два варианта подключения:

1. Установка единого для всего здания устройства защитного отключения. В результате под защиту попадают все электрические приборы в доме. Недостаток способа в сложности определения причины неисправности. Придется поочередно проверять все электроприборы в доме. Еще одна проблема - отключение всей электрической цепи несмотря на то, что утечка произошла лишь на одном участке. Обесточивание всего дома приводит к потерям компьютерных данных, поломкам кондиционеров и другой бытовой техники.
2. Установка выделенного устройства (но меньшей мощности) для каждой из потенциально небезопасных линий (ванная комната, кухня, гараж, подвальное помещение). В этом случае в щитке нужно изыскать гораздо больше свободного пространства. К тому же покупка нескольких устройств потянет за собой повышенные финансовые затраты. Увеличивается надежность защиты, а причину отключения будет найти значительно проще (понадобится осмотреть 1 – 2 розетки, а не все имеющиеся в доме).

Установка прибора в двухпроводной сети

Рекомендуется поручить выполнение столь ответственной работы квалифицированному электрику. Если подобная возможность отсутствует, но имеются хотя бы минимальные знания в электротехнике, рекомендуется придерживаться ряда правил:

1. Мощность дифференциального выключателя должна быть на одну ступень меньше мощности УЗО. К примеру, для устройства защитного отключения на 40А/30мА (последний показатель указывает на ток утечки) необходим выключатель на 25 Ампер.
2. Если разводка электроцепи отличается сложностью, величина утечки тока бывает значительно больше 30мА. Следствием этого будут частые ложные срабатывания устройства защитного отключения. Избегают такого хода событий путем разделения суммарной нагрузки сети на два самостоятельных УЗО. Причем каждый из них выдерживает утечку в 30 мА, и этого должно быть достаточно.
3. В электроцепи санузла понадобится дифференциальный выключатель с порогом срабатывания, составляющим 10 мА. Для ванной комнаты рекомендуется УЗО на 25А/10 мА.
4. По нормативам не допускается установка дифференциального выключателя до счетчика. Согласно своим инструкциям, инспектор энергосбытовой организации заставит демонтировать устройство, чтобы предотвратить получение электричества в обход счетчика.
5. В дополнение к устройству защитного отключения для розеток ставят автомат на 16 Ампер.
6. К дифференциальному выключателю для выключателей света в доме устанавливают УЗО на 10 Ампер.
7. Рекомендуется установка не однополюсного, а двухполюсного устройства. Это обеспечивает большую безопасность системы, поскольку позволяет размыкать при перегруженности сети не только фазу, но и ноль.
8. При подключении устройства защитного отключения следует четко придерживаться инструкций, расположенных на корпусе прибора.
9. Установка дифференциального автомата производится в месте, недоступном для случайных лиц. Однако в случае необходимости к автомату должен быть свободный и быстрый доступ со стороны специалистов.

Когда все устройства защитного отключения установлены на свои места, производят проверку их работоспособности. Основная задача - проверить систему на ложные срабатывания. Для проверки подключают автомат, расположенный перед устройством, дифференциальный выключатель. Далее нажимают клавишу «Тест», имеющуюся на приборе. Если вслед за этим произошло отключение, устройство работает правильно.

Обратите внимание! По нормативам ПУЭ (Правила устройства электроустановок) монтаж устройств защитного отключения в сетях подсистемы TN-C не разрешается. Если нужно защитить электрический приемник, заземляющий PE-проводник соединяют с PEN-проводником. Тем самым TN-C трансформируется в подсистему TN-C-S.

Подключение УЗО к розеткам

Если установлена подсистема TN-C, корпус устройства в некоторых случаях соединяют с нулем. Схема подключения устройства защитного отключения без заземления для розеток рассчитана на подключение к третьей боковой клемме. В этом случае после пробоя изоляции ток с корпуса направится через указанную клемму. Контакт обеспечивают на входе в дом или квартиру.

Однако следует заметить, что реализация методики увеличивает вероятность попадания под напряжение. Попадание напряжения на нейтраль в наружной сети приведет к тому, что ток попадет на корпуса заземленных электроустановок. Другой минус такого способа подключения - регулярное срабатывание автомата защиты при подключении нагрузок.

Подключаться указанным образом нельзя самостоятельно. Понадобится заказать проект, в который будут внесены изменения системы электроснабжения.

Предполагаются следующие корректировки:

• внедрение трехпроводной сети (вместо двухпроводной);
• отказ от внутридомовой четырехпроводной электросети в пользу пятипроводной;
• разделение PEN-проводника в электрической установке.

Выбор УЗО

Автоматический выключатель рассчитан на функционирование с перегрузкой на протяжении секунд или даже минут. Устройство защитного подключения не способно выдерживать такие нагрузки и, скорее всего, выйдет из строя. Небольшие по мощности аппараты используют при токе 10 Ампер или менее. Для мощных устройств понадобится запас в 40 Ампер.

Если напряжение в жилом помещении составляет 220 Вольт, покупают двухполюсное устройство. Для 380 Вольт необходим четырехполюсный аппарат.

От показателя тока утечки устройства защитного отключения зависит, какое устройство понадобится: противопожарное или защищающее от тока. Аппараты способны срабатывать с разной скоростью. Для быстрого срабатывания используют селективные устройства, которые бывают двух классов (S и G). Аппараты, маркированные буквой G, отличаются наибольшей скоростью отклика.

Автоматы выпускаются в электронном или электромеханическом исполнении. Для электромеханических приборов отсутствует необходимость в дополнительном электропитании.

Что касается типа тока утечки, информация об этом указана на корпусе. AC обозначает переменный ток, а литера A указывает как на переменный, так и на постоянный ток.

Особенности подключения в частном доме

Электросеть в загородном доме принципиально не отличается от квартирной, однако появляются более разнообразные варианты. Например, легче поставить на входе одно единое устройство или несколько устройств защитного отключения на наиболее важных линиях сети.

Вводный аппарат на 300мА предохраняет всю электропроводку от возгорания. УЗО способно отзываться на суммарный показатель тока утечки со всех имеющихся линий несмотря на то, что в каждом отдельном случае соблюдается норма.

Универсальные приборы, рассчитанные на срабатывание при 30мА, монтируют после противопожарных. Следующие линии - санузел и детская комната (показатель Iу = 10мА).

Допускается переделка системы заземления в TN-C-S. Не допускается самостоятельное подключение повторного заземления к нейтрали. Если напряжение попадет на нейтральный провод от наружной сети, заземление станет единственным для окрестных домов, что при некачественно выполненной работе становится частой причиной пожаров. Повторное заземление рекомендуется выполнять на участке ввода с воздушной линии электропередачи.

Схема подключения устройства защитного отключения в небольшом дачном доме обычно наипростейшая, так как нагрузки относительно невелики. Чаще всего выбирается присоединение к однофазной сети и устройство на 30мА. Прибор универсален и позволяет защититься как от пожара, так и от попадания под напряжение.

В загородных домах устанавливают главный ввод и два автомата (на розетки и на переключатели света). Бойлер подключают к сети с помощью розетки или выделенного автомата.

Частые ошибки при подключении

Неверные действия при установке УЗО приводят к неприятным последствиям: аппарат срабатывает даже без утечки тока в электроцепи и нормальной нагрузке. Опасность несет другая ситуация, когда срабатывания не происходит при наличии утечки тока.

Наиболее распространенные ошибки при проведении электромонтажных работ:

1. После дифференциального автомата имеется заземление с нейтральным проводом. К примеру, нуль объединен с открытым участком электрической установки или с нулем проводника защиты. Чтобы не допускать этой грубой ошибки, нужно использовать фазу и ноль одного конкретного выключателя. Это даст возможность избежать соединения фазы и нуля, проведенных через защитную систему, с другими фазовыми и нейтральными проводниками.
2. Неполнофазное подключение защиты. Проблема состоит в неправильном подключении нагрузки до выключателя рабочей нейтрали. Ток, идущий через нагрузку, является дифференциальным для устройства защитного отключения. Это приводит к ложным срабатываниям УЗО.
3. Скрученное заземление и нулевой проводник в розетке. Последствие этого - ложное срабатывание при включении одного из электрических приборов. Нагрузка присоединяется к цепи, не входящей в зону ответственности УЗО. Иными словами, ток направляется по перемычке.
4. Соединение пары дифференциальных переключателей со скрученными нулевыми проводами. В результате такой ошибки по обоим аппаратам идет дифференцированный ток и срабатывают без реальной необходимости один или сразу два УЗО.
5. Установлены несколько УЗО с неверно присоединенными нулями. Последствие этого - одновременное срабатывание дифференциальных приборов.
6. Некорректное подключение фазы и нуля при наличии нескольких УЗО и разных дифференциальных выключателях. К примеру, нагрузку присоединяют к нулю, который должен защищать другую электроцепь. Результат ошибки - ложные срабатывания одной или обеих систем.
7. Нарушение полярности при выполнении подключения: фаза идет на ноль, а нулевой проводник - на фазовый. Вследствие этого не срабатывает дифференциальный выключатель, так как токи текут в одну сторону. Это приводит к отсутствию взаимной компенсации магнитных токов. Входящую фазу нужно направлять в клемму, промаркированную буквой L, а входящий ноль - присоединять к клемме, обозначенной как N. Верхние клеммы в приборе входящие, а нижние - исходящие.

Заключение

Схема подключения дифференциального автомата без заземления - достаточно распространенный вариант защиты. Особое внимание следует уделить помещениям, эксплуатируемым в условиях повышенной влажности.

Для повышения эффективности защиты в сложных системах нужно устанавливать несколько ступеней защиты с селективным срабатыванием устройства защитного сигнала с наименьшим номиналом.

Приступать к самостоятельному подключению автомата без заземления рекомендуется только при наличии опыта электромонтажных работ и специальных знаний.

Обезопасит электропроводку в частном доме либо квартире от токов утечки, но в то же время не защитит провода от короткого замыкания и перегрузок электросети. Именно поэтому данное изделие устанавливают вместе с автоматическим выключателем. Далее мы рассмотрим, как правильно сделать схему подключения однофазного УЗО к сети с заземлением и без него!

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 максимально защищает Вашу электропроводку от всех видов угроз.

• 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 . 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.

Устройство защитного отключения (УЗО) применяется для защиты человека от поражения электрическим током. И поэтому, каждый, кто хочет смонтировать проводку в своем доме или квартире должен знать, как подключить УЗО без заземления. Суть работы данного прибора сводится к тому, что оно способно обнаружить утечку тока на потребителе или при повреждении изоляции проводки, и, чтобы предотвратить поражение человека, размыкает цепь. Скорость срабатывание УЗО очень высока, что дает большую гарантию защиты, благодаря чему оно уже долгое время применяется как на предприятиях всех отраслей, так и в бытовых нуждах. Если даже изначально электрическая сеть дома или квартиры не была оборудована подобной защитой, то это не проблема, так как ее всегда можно поставить дополнительно.

Все модели, представленные сегодня на рынке рассчитаны на монтаж в шкафу управления нагрузкой или на электрощите, оборудованном DIN рейкой. УЗО делятся на несколько типов, в зависимости от вида необходимой защиты. Ниже на рисунке показаны обозначения на корпусе УЗО.

По роду тока бывают:

• Тип «АС» — они могут разъединять цепь как при возникновении мгновенной утечки, так и при ее плавном нарастании.
• Тип «А» схож с предыдущим, но отличается наличием узла, который контролирует постоянный ток, из-за чего его стоимость значительно выше.
• Тип «В» способен обнаружить утечку как постоянного и переменного токов, так и выпрямленного, благодаря чему его применяют на производственных предприятиях, а для бытовых нужд он нецелесообразен, по причине высокой стоимости. Если требуется защита в цепи частного дома или квартиры, в случае работы дорогостоящих приборов и оборудования, многие производители рекомендуют установку именно УЗО типа «А».

По выдержке времени срабатывания различают:

• Тип «S» (0,15-0,5 секунды).
• Тип «G» (0,06-0,08 секунды).

По принципу срабатывания бывают электромеханические и электронные:

• Первые срабатывают под действием самого тока утечки
• Вторые имеют электронную схему и требуют дополнительного источника питания для своей работы.

По числу полюсов УЗО разделяются:

• Двухполюсные (однофазные).
• Четырехполюсные (трехфазные).

Способы подключения

При подключении УЗО в квартире или частном доме важно соблюдать правила техники безопасности и правильно выбрать схему подключения. Именно схема подключения определит в дальнейшем стабильность и безопасность работы устройства, установку которого можно выполнить своими руками, при наличии необходимых знаний и навыков.

Среди способов подключения УЗО без заземления можно выделить 2 основных:

— Подключение одного УЗО для всей электрической цепи здания или квартиры. Это самый простой и дешевый способ, однако, при срабатывании устройства будет обесточена вся цепь, а определить конкретный участок, на котором произошла утечка или замыкание, будет проблематично, так как придется обследовать всю цепь.

— Подключение УЗО на отдельных линиях, где возможна утечка тока. Такая схема подключения даст более надежную защиту от поражения током, однако существенно увеличит материальные затраты, а для монтажа всех УЗО потребуется электрический шкаф больших размеров. Несмотря на возросший уровень безопасности такая схема подключения останется достаточно простой – фазный провод со счетчика будет проходить через каждый автомат выключения и УЗО.

Рекомендуется производить установку автоматических выключателей вместе с УЗО – это даст не только защиту потребителей и человека, но и защитит сеть от перегрузок.

Подключение УЗО с заземлением

В зависимости от конфигурации электрической сети, в которой будет производиться установка УЗО, следует выбирать и само устройство. Важно обратить внимание на наличие в цепи проводника PE (отдельный защитный проводник, предназначенный для защитного заземления электрической цепи). Такой провод присутствует в большей степени в новостройках. В зданиях, построенных в годы Советского Союза применялась схема PEN, при которой защитный проводник совмещался с нулевым проводом. Вариант установки с заземлением более предпочтителен, так как защита человека и электроприборов в данном случае будет более эффективной – цепь разъединится сразу в момент возникновения утечки тока. Схема подключения показана ниже:

Тогда как при подключении УЗО в сети с PEN схемой отключение произойдет только при соприкосновении с опасным прибором.

Перед непосредственным монтажом следует выяснить, какой тип заземления используется в цепи. Если нейтраль источника питания имеет глухое заземление, то такая схема называется TN. Одной из разновидностей такой схемы является TN-C — это схема, при которой нулевой рабочий и нулевой защитный проводники совмещены в едином проводе на протяжении всей цепи. Это самая распространенная схема, из-за своей простоты и низкой стоимости. Но у данной схемы есть и свой недостаток – если произойдет обрыв PEN проводника, а корпус электроприбора будет иметь при этом свое собственное заземление, то использование такого прибора станет опасным, так как весь потенциал перейдет на корпус, и на нем возникнем напряжение, равное напряжению в электрической цепи.

«Некоторые электрики по неопытности применяют перемычку между нейтралью и клеммой для заземления в розетке – это также неправильно и может привести к поражению электричеством, даже если в цепи будет установлено устройство защиты. При обрыве PEN провода УЗО не сработает, а на корпусе электрических приборов появится напряжение, которое может привести к поражению. Спасти человека в данном случае сможет только случайность – если он в момент прикосновения к корпусу прибора будет также соприкасаться с заземляющим контуром, таким как водопроводная труба или система отопления».

При подключении УЗО также применяется схема TN-S, при которой нулевой защитный проводник подключается отдельно, а его объединение с нейтралью происходит только в источнике питания, что дает максимальную защиту электроприборов и практически исключает возможность поражения электрическим током для человека. При данной схеме, даже при обрыве одного из проводов (N или PE), приборы в цепи продолжат функционировать, а на их корпусах не появится напряжение, так как потенциал перейдет на оставшийся провод. Даже при обрыве обоих проводов цепь и приборы останутся безопасными для человека, в таком случае просто произойдет обесточивание.

Свое распространение также получила промежуточная схема TN-C-S, при которой нейтраль и провод PE объединяются на отдельных участках, что делает участок проводки за пределами объекта аналогичным поводу PEN. При такой конфигурации, необходимо производить установку УЗО в обязательном порядке, так как его отсутствие полностью лишит подобную цепь какой-либо защиты.
Для того, чтобы лучше понять работу УЗО, посмотрите этот видеоролик:

Практически во всем вновь построенном жилье в схеме электропитания имеется модуль, именуемый устройством защитного отключения или УЗО. Такая практика понятна: прибор значительно снижает вероятность поражения людей электрическим током и возгорания проводки. При этом в значительной части существующего жилья заложена двужильная проводка, отсутствует провод заземления, и не установлено УЗО. Однако и в такой ситуации его подключение возможно.

Что такое УЗО

Устройство защитного отключения - это электромеханический прибор, регистрирующий разницу токов, протекающих по проводам нуля и фазы и отключающий потребители. Такое возможно, если в контролируемых цепях появляется утечка тока. Кроме того, в результате прикосновения людей к находящимся под напряжением частям образуется ток утечки, и напряжение отключается. То же самое происходит при ухудшении изоляции между жилами электропроводки.

Устройство защитного отключения изнутри

Конструктивно УЗО состоит трансформатора, к одной из трех обмоток которого подключено реле. К двум другим обмоткам трансформатора подсоединяются проводники нуля и фазы. Если по ним протекает различный ток, возникает напряжение, которое активирует реле, разрывающее цепь питания нагрузки.

УЗО имеет рычаг включения и кнопку ТЕСТ. Последняя позволяет подключить внутренний резистор, создать утечку тока и проверить работоспособность устройства. Нельзя повторно включать УЗО, не устранив причину его срабатывания. Также существует устройство, называемое дифференциальным автоматом, которое одновременно выполняет функции УЗО и автоматического выключателя.

Виды электрических сетей

Для того, чтобы научиться подключать устройство защиты правильно, необходимо ознакомиться с видами бытовых электрических сетей. В настоящее время существуют три варианта систем электроснабжения жилья:

• TN-C;
• TN-S;
• TN-C-S.

Линии электропередачи могут завораживать

Всем известно, что в жилых помещениях бывает двужильная или трехжильная проводка. Первый вариант носит название TN-C по виду заземления. В этом случае провод нуля N и защитный PE объединены в общий PEN.

Система такого вида позволяет экономить кабель, но не обеспечивает достаточный уровень защиты. В случае двухпроводной схемы отсутствует заземления розеток. Для защиты от удара током при попадании напряжения на металлические части потребителей, зачастую его зануляют, надеясь на срабатывание автомата в результате возникающего в этом случае короткого замыкания.

В новых домах и квартирах систему TN-C не применяют.

Система с применением трехжильного кабеля проводки в доме TN-S наиболее безопасна и предполагает раздельные проводники нуля и защиты по всей схеме энергоснабжения: от подстанции до потребителя в доме. В этом случае потребуется пятижильная линия в трехфазной сети электроснабжения жилья и трехжильная в однофазной, что приводит к дополнительным расходам.

Система TN-C-S предполагает объединение проводников N и PE в общий PEN, а затем их разделение при вводе в здание. В точке разделения создают повторное заземление. Такой вид электрической сети экономен и применяется наиболее часто. Заметим, что систему TN-C легко преобразовать в TN-C-S. В данном виде сети при обрыве проводника PEN может возникнуть высокое напряжение на вводе в здание, чему можно противостоять установкой реле напряжения. Читайте о выборе и монтаже реле напряжения в статье

Правила подключения УЗО без заземления

Таким образом, когда мы говорим о подключении УЗО без заземления, имеем в виду двухпроводную систему электроснабжения TN-C. В таком варианте на вход устройства защитного отключения к клемме N подключается проводник PEN, а к клемме фазы – проводник L. К выходным контактам прибора подсоединяется нагрузка.

Грамотно выполненный монтаж УЗО в щитке

В таком случае при появлении напряжения на корпусе потребителя отключения УЗО не произойдет, так как он не заземлен. В то же время в случае касания поверхности человеком, через тело протекает ток утечки, и защита сработает. Человек при этом не пострадает. В том случае, когда сопротивление изоляции между нулем и фазой окажется недостаточным, УЗО также отключит питание, и возгорания проводки не произойдет.

Заметим, что применение устройства защиты в трехфазной сети без заземления не допускается. В этом случае на корпусе потребителя может оказаться достаточно высокое напряжение 380 В, и при срабатывании УЗО от тока утечки через тело человека, последний может получить поражение, не совместимое с жизнью.

Стандартные схемы подключения УЗО в квартире

Наиболее простая схема подключения УЗО без заземления

Перед Вами наиболее бюджетная схема подключения УЗО без заземления. Оно может быть единственным при незначительной суммарной длине электропроводки. Устройство защиты подключается после входного автоматического выключателя и счетчика.

Проводник фазы с выхода УЗО подсоединяется к автоматам, через которые запитаны различные части электропроводки. Клемма N на его выходе соединяется с шиной PEN. Каждый провод фазы двужильного кабеля потребителя подсоединяется к выходу соответствующего автомата, а провод PEN - к общей шине.

Схема электроснабжения с двумя УЗО без заземления

Выше представлена схема подключения двух УЗО без заземления: противопожарного, с контролем тока утечки 100 мА, и устройства с характеристикой 30 мА - для предотвращения поражения человека электрическим током. Обратите внимание, в приведенном примере линия освещения подключена к выходным контактам устройства защитного отключения, рассчитанного на ток утечки до 100 мА, так как у осветительных приборов корпус из металла не предполагается. Таким образом, нулевой провод кабеля освещения подсоединяют не к общей шине, а к выходу входного УЗО.

Схема подключения четырех устройств защиты без заземления

В рассматриваемой однофазной схеме подключения использовано два УЗО и два дифференциальных автомата. Общее противопожарное устройство защиты и три отдельных (для разных потребителей) позволили обеспечить контроль тока утечки различной величины, в зависимости от свойств нагрузки. Применение дифференциальных автоматов взамен двух модулей УЗО и автоматических выключателей позволило использовать только одну шину и уменьшить количество элементов на щите.

Выбор устройства защитного отключения

Вышеприведенные примеры схем подключения УЗО демонстрируют возможность применения различного количества устройств. Понятно, что установка отдельного устройства защиты на каждую группу приборов удобна, так как срабатывание одного из них не вызовет отключения других потребителей, и поиск неисправности упрощен.

Однако УЗО стоят денег, и схема защиты должна быть оптимальной. Возможно, для питания таких важных потребителей, как, например, котел отопления и/или холодильник, нужно предусмотреть отдельную защиту. Если же в помещении установлена пожарная или охранная сигнализация, ее вообще подключают до УЗО.

Однофазные двухполюсные УЗО и дифференциальные автоматы известных производителей

С другой стороны, водонагреватель имеет смысл включить через отдельное устройство защитного отключения, так как принцип работы этого агрегата предусматривает определенную вероятность появления тока утечки. Неправильно оставлять без электроэнергии весь дом, если вышел из строя ТЭН водонагревателя.

В классическом варианте после счетчика электроэнергии ставят устройство защиты с током отсечки 100 мА. При этом считается, что сопротивление изоляции проводки в доме или квартире не приведет к ложным отключениям, а возгорание электропроводки невозможно.

Для защиты людей применяют УЗО с допустимым током утечки 30 мА. Как мы видели выше, при незначительной суммарной длине кабеля в жилище устройство с таким номиналом защиты может быть единственным.

Потребители энергии в ванной комнате подключают через УЗО с характеристикой 10 мА, так как в помещении с высокой влажностью увеличивается вероятность удара человека электричеством.

Рабочий ток устройства защитного отключения измеряется в амперах и отражает допустимую нагрузку его контактов. Для защиты УЗО от перегрузки при срабатывании автомата его номинальную нагрузку выбирают несколько выше, чем у работающего с ним автоматического выключателя. Так, если автомат на входе, имеет параметр 40А, УЗО оптимально выбрать с параметром 50 А.

Подводя итоги, можно заключить, что подключение УЗО без заземления вполне возможно своими руками. Для этого следует внимательно изучить вышеизложенные рекомендации и не допускать ошибок.