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.
Описание прибора и его разновидности
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.
и 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:
Источник: electry.ru
Подключение УЗО без заземления
Существует предубеждение, что для правильной работы УЗО необходима трехпроводная электрическая сеть, т.е. фаза, ноль и заземление. Заметим, однако, что роль УЗО – произвести отключение электрооборудования в случае возникновения тока утечки на корпус, а, следовательно, предотвратить поражение человека электрическим током.
Схема подключения УЗО. Однофазная сеть — Фото 1
Цель заземления такая же: в случае появления электрического тока на нетоковедущих заземленных частях оборудования создать режим короткого замыкания, от которого сработает максимальная токовая защита автоматического выключателя, и оборудование будет обесточено. Получается, что одной и той же цели можно достичь, применяя два различных способа:
- Подключение УЗО без заземления, схема которого будет обсуждаться далее, или
- Монтажом защитного заземления.
Эти два метода защиты могут дополнять друг друга, однако могут применяться и по отдельности. Как выполняется подключение УЗО в однофазной цепи? Об этом речь пойдет далее.
Можно ли устанавливать УЗО в сети без заземления?
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что установку УЗО можно производить даже в двухпроводной электрической цепи, в которой не предусмотрено штатное заземление. Этот вывод подтверждается и конструкцией данного защитного аппарата, в котором есть фазные и нулевые клеммы, однако при этом отсутствует клемма для подключения заземляющего проводника. Это важно, ведь заземляющий проводник используется только в новых постройках.
Структурная схема электрической проводки в помещении — Фото 2
В домах, построенных при Советском Союзе, применяется двухпроводная система, без заземляющего проводника. Особенно в этом случае необходима установка УЗО в квартире. Разница между срабатыванием УЗО в сети с заземляющим проводником и УЗО без заземления лишь в моменте срабатывания.
В цепи с заземлением аппарат сработает сразу же в момент появления тока утечки, а схема подключения УЗО без заземления обеспечит срабатывание защиты только в момент прикосновения к корпусу электроприбора, аварийно находящегося под напряжением. Однако и в том и в другом случае УЗО обеспечивает надежную защиту от поражения током за счет мгновенного срабатывания.
Принцип действия УЗО (что такое УЗО)
Чтобы разобраться с особенностями подключения УЗО в частном доме или квартире, необходимо рассмотреть его принцип действия. Он основан на простом физическом законе, который гласит: сила тока в цепи с последовательным подключением потребителей, не зависимо от их мощности, не изменяется на всех участках данной цепи.
Другими словами, сила тока, который проходит через фазный и нулевой проводник одной и той же ветви цепи, остается одинаковой. К УЗО подключается и фазный и нулевой проводник, и данный аппарат сравнивает значение силы тока, проходящего по каждому из этих проводников. Если сила тока одинаковая – электрическая цепь работает в нормальном режиме. Если же сила тока различается, это значит что появился ток утечки, тогда УЗО мгновенно срабатывает и отключает аварийный участок от цепи.
Схема подключения УЗО на примере квартирного щитка — Фото 3
Это теория. Теперь рассмотрим ее применение на практическом примере. Допустим, что к щитку подключена цепь, питающая электрический водонагреватель в ванной. Из аппаратов защиты в этой цепи установлен только автоматический выключатель, который защищает цепь от токов перегрузки и КЗ.
Предположим, что внутри водонагревателя произошло нарушение изоляции и проводник прикасается к металлическому корпусу. Если нет заземления, автоматический выключатель никак не будет реагировать на такой аварийный режим работы. Но это опасно, ведь корпус находится под напряжением и если к нему прикоснуться, можно быть пораженным электрическим током.
Ситуация изменится, установлено УЗО в частном доме, квартире или офисе. Ведь ток, уходящий на корпус водонагревателя, и является током утечки, при появлении которого, в случае прикосновения к корпусу, срабатывает УЗО, обесточивая аварийный контролируемый участок. Если в цепь включено УЗО без заземления, схема становится значительно безопаснее с точки зрения возможности поражения током.
Как подключить УЗО без заземления
Важный совет: не рекомендуется использовать УЗО с электронным управлением, поскольку при нарушении питания электронной схемы, аппарат перестает исполнять свою функцию.
Перейдем к самому важному вопросу нашей статьи: какова схема подключения УЗО без заземления?
Совет: необходимо использовать УЗО только в паре с автоматическими выключателями. Делать это необходимо потому, что УЗО обеспечивает защиту электрической цепи только при возникновении токов утечки. Данный аппарат абсолютно не рассчитан на защиту от токов КЗ и перегрузки. Следовательно, УЗО защищает от поражения током, а автоматический выключатель – от сверхтоков, способных привести к пожару, порче проводки и электрооборудования. Исключение составляют только автоматы дифференциальной защиты, которые в своей конструкции объединяют и УЗО и автоматический выключатель.
Что касается самого подключения УЗО, то его можно произвести двумя способами.
Первая схема подключения однофазного УЗО – установить единственный аппарат защиты большой мощности на все электрооборудование дома или квартиры. Данный способ имеет преимущество благодаря тому, что он наиболее простой. После аппарата учета электроэнергии фазный проводник идет на входящие клеммы УЗО, затем с выходящих клемм проводник идет на автоматические выключатели. От автоматов провод идет на питание электрооборудования: розеток и освещения.
Такая схема не занимает много места в распределительном щитке. Недостатком такого способа установки УЗО является то, что при срабатывании отключается все электрооборудование дома или квартиры. Также сложно быстро определить причину отключения.
Второй способ подключения УЗО без заземления – это установка отдельного аппарата на каждый опасный участок. В таком случае устройство защиты будет стоить дороже, и в распределительном щитке будет занимать больше места. С другой стороны, при отключении одного участка цепи, другие останутся подключенными к электричеству, и не придется столкнуться с ситуацией, когда весь дом будет обесточен. В этом случае схема подключения однофазного УЗО такова: от счетчика фазный провод подключается к каждому автоматическому выключателю, а от него к каждому УЗО.
При подключении УЗО к сети следует придерживаться следующего правила: нельзя объединять нулевые проводники в узел после УЗО. Это приведет к ложным срабатываниям. Кроме того, после монтажа защитной цепи следует проверить, правильно ли собрана схема подключения УЗО без заземления. Сделать это можно следующим образом: подключить электрооборудование к розетке, которая находится в цепи УЗО. Если после включения прибора УЗО не отключится – схема подключена правильно. Также нужно проверить УЗО на срабатывание в результате возникновения тока утечки, путем нажатия на кнопку «ТЕСТ» на самом УЗО.
Ошибки, которые не следует допускать
Очень важно избежать следующих ошибок. Некоторые для того, чтобы повысить безопасность цепи, подключают заземляющие проводники розеток к нулевому проводнику либо к самостоятельно сделанному заземлению. Это опасно, ведь только рабочее, правильно выполненное, заземление может обеспечить безопасность человека. Самодельные схемы могут стать причиной поражения током. По этой же причине нельзя подключать заземляющие проводники розеток к водопроводу и другим токопроводящим инженерным конструкциям сооружения.
Строго не рекомендуется подключать нейтральный провод к заземлению, с целью якобы повысить надежность системы. И последнее: при неработающем заземлении рекомендуется отключить и заизолировать заземляющий проводник, приходящий в электрический щиток от электроприборов. Если этого не сделать, то в аварийной ситуации все корпуса приборов окажутся под опасным для жизни напряжением.
Монтаж заземления, а также установку УЗО в квартире или частном доме лучше всего доверять квалифицированным специалистам. Помните, что от качества монтажа электрической сети может зависеть жизнь и здоровье людей.
Источник: thewalls.ru
Разновидности электрических сетей
Электропитание в наши квартиры и дома поступает из однофазной сети или трёхфазной.
Однофазное электрическое питание представляет собой одну фазу и ноль. Для питания бытовой техники и осветительных приборов нужно фазное напряжение, которое получается на выходе после понижающего трансформатора. Такое однофазное питание предполагает запитку от одной фазы линии.
По фазному проводнику движется электрический ток, а по нулевому он возвращается в землю. Чаще всего такой тип электропроводки применим в квартире, и имеет он две разновидности:
- Однофазная сеть двухпроводного исполнения (без земли). Такой тип электросети чаще всего можно встретить в домах старой постройки, в ней не предусмотрено заземление электрических приборов. Цепь включает в себя только нулевой провод, имеющий буквенную маркировку N, и один фазный проводник, он соответственно обозначается буквой L.
- Однофазная сеть трёхпроводного исполнения. В ней помимо нулевого и фазного имеется ещё защитный заземляющий проводник, обозначаемый РЕ. Корпуса электрических приборов нужно подсоединять к заземляющим проводникам, это обеспечит защиту самой техники от перегорания, а человека от действия электрического тока.
В доме зачастую присутствует техника, которой нужно трёхфазное напряжение (насосы, двигатели, если есть станки в сарае или гараже). В данном случае сеть будет состоять из нулевого и трёх фазных проводов (L1, L2, L3).
Аналогично трёхфазная сеть бывает четырёхпроводного исполнения и пятипроводного (когда присутствует ещё защитный заземляющий проводник).
С разновидностями сетей определились, а теперь будем непосредственно переходить к вопросу, возможно ли подключение УЗО без заземления и как правильно устанавливать это устройство?
Можно ли подключать УЗО без заземления – на видео:
В чём необходимость монтажа УЗО?
Рассмотрим этот вопрос на простом примере. Предположим, в ванной комнате стоит стиральная машина. Электрическая квартирная проводка выполнена только нулевым и фазным проводами, защитного заземления нет, и УЗО не смонтировано.
Представляем ситуацию дальше. Внутри машинки повредился изоляционный слой, в результате чего фаза стала соприкасаться с металлическим корпусом. Появился какой-то потенциал, то есть корпус стиральной машинки теперь под напряжением. Если к ней подойдёт человек и прикоснётся, то будет играть роль проводника, по которому потечёт электрический ток. Действие тока продолжится до тех пор, пока человек не отдёрнет руку от стиральной машинки, потому что повреждённый участок никаким устройством не отключится. К сожалению, под воздействием тока мышцы человека парализуются, и самому отдёрнуть руку не всегда получится.
Здесь есть два варианта – либо человек теряет сознание и подает, либо кто-то посторонний оказывает ему помощь путём отключения вводного автомата на помещение.
Если бы в рассмотренном примере в распределительном щитке стояло УЗО, оно отреагировало бы на появление тока утечки, отключилось и обезопасило человеческую жизнь. Именно по этой причине в квартире, оснащённой большим количеством мощной бытовой техники, просто необходима установка УЗО.
Как работает УЗО с заземлением и без него?
По какому принципу работает УЗО в двухпроводной сети, если заземление отсутствует? Когда появится изоляционный пробой на корпусе прибора, устройство защитного отключения не сработает, потому что корпус не заземлён и пути для прохождения токовой утечки нет. При этом корпус прибора будет под опасным для человеческой жизни потенциалом.
В момент прикосновения человека к корпусу прибора, токовая утечка будет уходить на землю через его тело. Когда величина этого тока сравняется с порогом срабатывания УЗО, произойдёт отключение, и из питающей сети напряжение не будет подаваться на повреждённый электроприбор.
Сколько по времени будет находиться человек под действием токовой утечки, зависит от уставки срабатывания УЗО.
Хоть оно и отключится быстро, этого времени может быть вполне достаточно, чтобы получить серьёзную электротравму.
А вот если бы корпус был подсоединён к защитному заземлению, УЗО отреагировало и отключилось бы сразу, как только произошёл изоляционный пробой.
Как видите, схема подключения УЗО без заземления реально применима, однако не даёт 100 % гарантии безопасности. Но так как в старых домах в основном выполнена двухпроводная электрическая сеть, а переделать её на трёхпроводную не так-то просто, единственным выходом защиты оборудования и человека является монтаж УЗО.
Наглядный принцип работы УЗО без заземления на видео:
Принцип работы этого устройства основан на измерительных процессах. Регистрируется величина тока на входе и на выходе. Если эти показания одинаковы, то нет повода для срабатывания. Как только в сети появится токовая утечка, величина на выходе станет меньше, и устройство отключит повреждённый участок. УЗО работает за счёт расцепляющего механизма в связке с электромагнитным реле.
Варианты схем
Перед тем, как подключать УЗО без заземления, запомните важный совет! Схема обязательно должна включать в себя помимо устройств защитного отключения и обыкновенные автоматы.
Многие наивно полагают, что это одинаковые механизмы и служат для одной и той же цели. Главное, понять разницу в их работе. Автоматический выключатель – это защита для подающей сети напряжения. Он отключает повреждённый участок, если в нём возникли сверхтоки в результате короткого замыкания или перегруза. За счёт этого аварийная ситуация не распространяется на общую сеть, и она остаётся в исправном состоянии.
УЗО защищает только от токовых утечек, их величины очень малы в сравнении с токами КЗ. Поэтому если в сети возникает режим короткого замыкания или перегруза и при этом отсутствует автомат, УЗО не отреагирует. Нужно всегда устанавливать его в схему в паре с автоматическим выключателем.
Подключение УЗО без заземления может быть выполнено двумя способами.
Подключение на вход
При такой схеме устанавливается одно УЗО для обеспечения защиты одновременно всей квартирной проводки.
Из сети по вводному кабелю в распределительный щиток поступает напряжение и приходит на двухполюсный автомат. Затем в схеме устанавливается устройство защитного отключения. Далее монтируются автоматы отходящих присоединений. Все эти отходящие потребители одновременно защищаются одним УЗО, установленным на входе.
Плюс этой схемы в том, что используется только одно устройство защитного отключения, соответственно не требуются значительные материальные затраты. К тому же в распределительном щитке можно всё компактно разместить и он не будет больших размеров.
Но имеется и существенный недостаток. Представьте себе, что какой-то бытовой прибор в данный момент подключен к розетке и в нём происходит замыкание фазы на металлический корпус. УЗО на появившуюся токовую утечку реагирует и отключается. Прекращается подача напряжения на всю квартиру. Если в этот момент к розетке был подключен только один электроприбор, искать повреждение несложно. А если одновременно работало много бытовой техники? Мало того, что сразу с прекращением подачи напряжения перестал работать холодильник, завис кондиционер, остановилась программа в стиральной машине или хлебопечи, остались несохранённые документы на компьютере. Так ещё нужно будет отыскать, на какой именно технике замкнуло фазу, а это уже доставляет определённые трудности.
Поэтому прежде чем выбирать данную схему подсоединения УЗО, подумайте об удобстве её дальнейшей эксплуатации.
Подключение на входе и на отходящих ветвях
Такой вариант схемы предусматривает подсоединение нескольких УЗО. Одно, как и было рассмотрено выше, монтируется после вводного автомата на входе. Остальные ставят за автоматическими выключателями отходящих присоединений. Сколько их будет, зависит от того, как вы сгруппируете свою домашнюю электрическую сеть. Возможно, по одному автомату и УЗО у вас будет стоять на каждую отдельную комнату. Есть вариант разделения розеточных и осветительных групп потребителей. В некоторых схемах выполняется отдельная защита бойлера, стиральной или посудомоечной машины, кондиционера или электропечи.
Как работает подобная схема? Например, на одной из отходящих линий произошла токовая утечка. Сработает УЗО, защищающее именно эту линию. Напряжение во всей квартире не исчезает, вся остальная техника остаётся в рабочем состоянии. В этом заключается несомненное преимущество данного варианта схемы. Её недостаток в том, что распределительный щиток получится внушительных размеров, не совсем удобно в нём располагать большое количество УЗО и автоматов. Да и недёшево обойдётся это в материальном плане.
Возникает вопрос, зачем в схеме ещё одно УЗО на входе? Бывают ситуации, когда по той или иной причине отходящее устройство не среагировало на токовую утечку. В этом случае входное УЗО будет подстраховкой, через определённый промежуток времени отключится оно. В принципе, его можно опустить и выполнить схему без вводного устройства. Но если финансовые возможности позволяют, лучше подстрахуйтесь, всё-таки речь идёт о безопасности людей.
Наглядно общий принцип подключения УЗО на следующем видео:
Сборка схемы
В практическом выполнении сложностей нет. Весь алгоритм работы будет выглядеть следующим образом:
- Все работы с электричеством всегда начинаются с обесточения рабочего места. Поэтому отключите квартирный вводной автомат. При помощи индикаторной отвёртки убедитесь, что напряжение на его выходе действительно отсутствует.
- На дин-рейке закрепите устройство защитного отключения. С тыльной стороны на нём имеются защёлки, которые надо вставить в перфорированные отверстия на рейке.
- Корпус устройства защитного отключения имеет маркировку входных и выходных контактов для нулевых и фазных проводников. Питание на УЗО подаётся сверху, а снизу выполняется подсоединение нагрузки. С выходной клеммы автоматического выключателя фазный проводник «L» подключайте на соответствующую входную клемму УЗО. Аналогичную коммутацию проделайте с нулевым проводом «N».
- Фазный выход с УЗО распределите по всем автоматам отходящих линий.
- Выход с нулевого контакта подсоедините на нулевую шинку. А уже от неё проводники разойдутся по потребителям. После УЗО нулевые проводники в один узел не объединяются, это вызовет ложные срабатывания устройства.
- После выполнения всех коммутаций, включите вводной автомат. Проверьте правильность подсоединения и работы устройства защитного отключения. Для этого на корпусе УЗО имеется специальная кнопка «ТЕСТ». Её главная цель – имитация токовой утечки. С фазного проводника ток подаётся на сопротивление, а с него, минуя трансформатор, на нулевой проводник. Из-за сопротивления ток стал меньше на выходе и за счёт полученного небаланса сработает отключающий механизм. Нажмите на проверочную кнопку, УЗО должно отключиться. Если этого не произошло, значит, имеются неточности в подсоединении либо устройство не исправное.
Распространенные ошибки при подключении УЗО на видео:
Если будете подключать УЗО с заземлением, помните, что использовать для этой цели водопроводные трубы или другие коммуникационные сооружения недопустимо.
Заземление должно быть правильно выполненным, а не сделанным самостоятельно, только в этом случае можно быть полностью уверенным в безопасности. Если заземление нерабочее, то обязательно отсоедините и заизолируйте проводники, приходящие в щиток от электроприборов.
Источник: YaElectrik.ru