Зачем нужно заземление и что такое УЗО

Практически в любом руководстве по эксплуатации современного бытового электроприбора указывается о необходимости его заземления. Как его заземлить? Можно ли включать без заземления? Будет ли он при этом нормально работать? Можно. Будет.
Большая часть наших сограждан живет в домах, где заземления нет. А современная бытовая техника есть у всех. Соответственно большая часть техники рассчитанной на заземление, довольно успешно эксплуатируется без него.

Зачем нужно заземление?

Заземление применяется для защиты человека от поражения электрическим током. При нормальной работе электроприбора его корпус надежно изолирован от находящихся под напряжением токоведущих частей. При поломке прибора находящиеся под напряжением токоведущие части могут коснуться корпуса и тогда он окажется под напряжением. Прикоснувшегося к такому прибору человека ударит током.

Автоматический выключатель в данном случае не поможет, поскольку протекающего через человека тока будет явно недостаточно для его срабатывания. Зато этого тока вполне хватит для того чтобы лишить человека здоровья и даже жизни.

Для исключения подобных ситуаций корпуса всех электрических устройств, к которым может прикоснуться человек, должны быть заземлены, то есть электрически соединены с землей через проводники. В этом случае ток с корпуса устройства, а вместе с ним и опасное напряжение, будут уходить в землю, не причиняя никакого вреда человеку.

Для обеспечения такого заземления европейцы добавили в электропроводку жилых помещений заземляющий провод. Электропроводка получилась трехпроводной. Два провода, как и в наших проводках – фаза и ноль, предназначены для питания электроприборов, а третий и есть защитное заземление.

Розетки такой проводки должны иметь три контакта — нулевой, фазный и заземляющий. Рассчитанные на такую проводку бытовые приборы имеют трехжильный шнур и вилку с тремя контактами. Две жилы шнура это фаза и ноль, а третья предназначена для присоединения корпуса прибора к заземлению электропроводки. Заземляющий контакт розетки (металлические полоски сверху и снизу) присоединяется к защитному заземлению электропроводки. Заземляющий контакт вилки соединен с корпусом электроприбора.

Включая вилку в розетку, мы соединяем металлический корпус прибора с защитным заземлением. Теперь, даже при появлении напряжения на корпусе прибора, весь заряд будет стекать в землю, и неисправный прибор не будет биться током.

Заземление бытовой техники возможно только в том случае если в доме есть контур заземления. В домах старой постройки, его, к сожалению нет. В те времена проводка выполнялась двухжильным проводом, одна из жил была нулем, а другая фазой. Розетки и вилки тоже имели по два контакта, нулевой и фазный. Ни о каком заземлении никто тогда не думал. Ведь в то время у людей практически не было бытовой техники и в домах вполне хватало предохранительных пробок на шесть ампер. То есть если мощность всех включенных в квартире электроприемников достигала полутора киловатт, пробки перегорали.

С развитием техники в жилищах людей становилось все больше электрических помощников. Где то с середины шестидесятых годов в домах начали появляться телевизоры, холодильники, стиральные машины, электрические утюги. Девяностые годы принесли в наш быт компьютеры, стиральные машины-автоматы, посудомоечные машины, кондиционеры и т. д. Вместе с увеличением количества и мощности электроприемников стало увеличиваться число случаев поражения людей электрическим током от неисправных электроприборов. Эту проблему нужно было как то решать и с 1997 строителей обязали оборудовать все строящиеся здания защитным заземлением.

В домах современной постройки вся электропроводка выполняется трехжильной, и проблем с эксплуатацией современной техники нет.

В старых домах, с двухжильной проводкой, биться током может даже абсолютно исправная техника. Дело в том, что бытовые электроприборы оснащены встроенным сетевым фильтром, защищающим электронные схемы прибора от резких скачков напряжения. Конструкция фильтра такова, что он через конденсаторы соединяет нулевой и фазный провод с корпусом прибора.

Если корпус прибора не заземлен, то на нем появляется напряжение 110 вольт. То есть на корпусе стиральной машины, холодильника, микроволновки, компьютера присутствует напряжение 110 вольт.

Если вы живете в доме со старой проводкой без заземления и у вас есть кое-какие познания в электротехнике, попробуйте измерить напряжение на корпусе вашего компьютера, холодильника и стиральной машины. Вполне возможно, что там будет присутствовать напряжение 220 В. Это утверждение похоже на бред. Ведь производители прекрасно понимают, что выпускаемая ими техника должна быть абсолютно безопасной для человека и ни в коем случае не нести вред его здоровью. Но далекие от российской реальности создатели импортной техники не представляют, что где-то она может работать без заземления. Это обстоятельство позволяет понять логику производителя. Новая техника рассчитана на то, что небольшое количество тока должно стекать с конденсаторов в землю через корпус прибора. Напряжение 110 В появляется на корпусе только в том случае если он не соединен с землей.

Несмотря на большую величину, серьезной опасности это напряжение не представляет. Небольшая емкость конденсаторов фильтра ограничивает величину тока так, что он не может нанести серьезного вреда человеку. От него можно лишь получить неприятный удар током если одновременно коснуться находящегося под напряжением корпуса, и какого либо заземленного предмета, например батареи или водопроводного крана. Хотя специально делать этого не стоит, благополучный исход такого эксперимента не может гарантировать никто.

Гораздо хуже ситуация когда из-за поломки прибора его корпус соединяется с питающим проводом. В этом случае на корпусе прибора окажется 220 В и величина тока уже не будет ограничиваться конденсаторами сетевого фильтра. Прикосновение к такому прибору может, при неблагоприятном стечении обстоятельств привести к смерти.

Несмотря на то, что неисправные бытовые приборы могут быть источником серьезной опасности, большая часть населения нашей страны живет в домах без заземления и даже не подозревает о подстерегающих их опасностях. Практически каждого из нас било током, но мало кому довелось пережить серьезные электро травмы. Чем же объясняется такая избирательность тока? Почему одних он калечит и убивает, а других лишь слегка щелкает?

Действие тока на организм человека определяется его величиной. Человек способен почувствовать ток величиной в один миллиампер. Ток величиной от одного до десяти миллиампер вызывает у человека болезненные ощущения. Ток выше десяти миллиампер вызывает судорожное сокращение мышц, в результате чего человек не может самостоятельно разжать руку, чтобы разорвать контакт с находящейся под напряжением токонесущей частью. При токе свыше сорока миллиампер наступает паралич дыхания, и нарушение работы сердца Ток величиной в сто миллиампер приводит к остановке сердца и смерти.

Величина протекающего через тело человека тока зависит от величины приложенного к нему напряжения и от сопротивления цепи, по которой проходит ток. Для того чтобы понять, почему при одном и том же напряжении, ток в одном случае может лишь вызвать у человека неприятные ощущения, не причинив ему при этом никакого вреда, а в другом убить, необходимо уяснить, что такое токовая цепь и как она создается.

Токовая цепь это путь прохождения тока и этот путь всегда замкнут. Ток в наш дом приходит с трансформаторной подстанции по фазному проводу, после чего возвращается на эту же подстанцию по нулевому проводу. Причем сколько тока пришло с подстанции в дом, столько же должно вернуться с дома на подстанцию, не больше и не меньше.

Ток не обязательно возвращается на подстанцию только по нулевому проводу. При повреждении изоляции возможна утечка тока в землю. В этом случае часть тока будет возвращаться на подстанцию по земле, а часть по нулевому проводу. Но и в этом случае полный, вернувшийся на подстанцию ток, будет равен току, идущему от подстанции к потребителю.

Если по каким либо причинам возвращение тока на подстанцию невозможно, например, отгорел нулевой провод у подстанции, то тока в домах потребителя не будет. В розетках будет напряжение, причем как в фазном, так и нулевом контактах по 220 вольт, но ток через приборы не пойдет и они работать не будут.

Почему в домах нельзя выполнять зануление?

Кстати этот случай наглядно показывает, почему в домах нельзя выполнять зануление, то есть присоединять корпуса приборов к нулевому проводу, как это иногда делают горе-электрики в домах где нет заземления. Действительно, пока все работает нормально, нет большой разницы к нулевому или заземляющему проводу присоединены корпуса защищаемых электроприборов. Но при отгорании нулевого провода на нем, а следовательно и на всех присоединенных к нулевому проводу приборах, появится напряжение 220 В. То же самое произойдет, если при ремонте распределительного щитка электрик перепутает нулевой провод с фазным. В этом случае корпуса приборов окажутся присоединенными не к нулевому, а к фазному проводу и на них тоже будет присутствовать напряжение 220 В.

Итак, токовая цепь это путь тока от подстанции к потребителю и обратно от потребителя к подстанции. Если в каком-то месте она нарушена, тока в цепи не будет. Сидящих на проводах птиц не бьет током только потому, что нет цепи для прохождения тока. Стоящего на резиновом коврике электрика не бьет током, потому что коврик мешает току вернуться на подстанцию по цепи: фазный провод -> электрик -> земля -> подстанция. Вот и причина того почему при одном и том же напряжении ток может лишь слегка щипнуть человека, а может и убить. Все зависит от того есть ли у него надежный путь для возвращения на трансформаторную подстанцию или нет. Если есть, то попавшему под напряжение человеку мало не покажется.

В интернете описан трагический случай, произошедший с мальчиком, захотевшим сделать уроки в вечернем саду. Он взял включенную в сеть настольную лампу с удлинителем и начал выносить ее из дома. Лампа была неисправна – находящийся под напряжением фазный провод касался корпуса лампы. Мальчик держал в руках находящийся под напряжением корпус лампы, но током его не било. Сухой деревянный пол мешал току вернуться к подстанции. Как только мальчик сошел с крыльца и наступил на землю, создалась замкнутая токовая цепь: трансформаторная подстанция -> фазный провод -> настольная лампа -> человек -> земля -> снова трансформаторная подстанция и мальчик был убит током. Трагедии могло не быть. Если бы лампа, удлинитель и проводка в доме были заземлены, то ток с корпуса лампы утекал бы через заземление, не причиняя вреда мальчику.

Если в доме нет возможности установить заземление, то хотя бы следует помнить что у тока не должно быть возможности возвратиться на подстанцию через землю. Только по специально предназначенному для этого нулевому проводу. Ни в коем случае нельзя одновременно касаться электроприборов и заземленных частей, таких как батареи, водопроводные трубы и т п, чтобы не дать току возможность пройти через вас в землю и вернуться к подстанции. Если в помещении сырой пол, то желательно чтобы на вас была обувь с непромокаемой подошвой, которая станет преградой между вами и проводящим полом, в случае если вы случайно попадете под напряжение.

Что такое УЗО?

Если вас не устраивают такие способы обеспечения электробезопасности, а установить заземление не представляется возможным, то есть еще одно мощное средство способное надежно обезопасить вас от травмирующего действия электрического тока. Это устройство защитного отключения, больше известное под аббревиатурой УЗО. Оно сравнивает ток фазы с током нуля. Если ток в фазном проводе, хотя бы чуть-чуть больше тока в нулевом проводе, значит, существует утечка и часть тока возвращается на подстанцию через землю. В этом случае УЗО мгновенно отключит линию и если причиной утечки будет попавший под напряжение человек, через которого ток утекает в землю, то с ним не произойдет ничего страшного. УЗО успеет отключить ток до того как он успеет навредить человеку. Хотя несчастные случаи с участием электрического тока в домашних условиях очень редки, не стоит экономить на подобных устройствах. Ведь жизнь человека слишком дорога, чтобы пренебрегать подобной опасностью.

Видео: зачем нужно заземление и что такое УЗО

УЗО и заземление. УЗО в квартире советской постройки

Очень часто задаются одни и те же вопросы: «Как подключить УЗО без заземления?», «Будет ли работать УЗО без заземления?», «Сработает УЗО, если нет заземления?». Вопросы эти, на первый взгляд, кажутся простыми, но в интернете на различных форумах, этой дискуссии посвящены сотни страниц. И можно обсуждать, и спорить сколько угодно, если сами вопросы заданы не верно.

УЗО, как прибору, для работы не требуется подключение к заземлению и даже на самом его корпусе отсутствует такая клемма. Работа УЗО основана на сравнении входящего в него тока с исходящим, и, если разница этих токов (ток утечки) превышает установленное значение – оно срабатывает.

Для УЗО не важна причина возникновения тока утечки и как проходит его путь: через поврежденный фазный провод на корпус прибора и далее на заземление или через оголенный проводник далее через человека и уже потом на «землю». При возникновении тока утечки, превышающего номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО, УЗО обязано отключиться, и не важно есть заземление или его нет.

Один важный момент. При наличии заземления, УЗО сработает сразу в момент возникновения неисправности электрооборудовании (появления тока утечки на корпус потребителя). При отсутствии заземления, УЗО в данном случае сработает только при непосредственном прикосновении человека к корпусу неисправного электрооборудования, до этого момента корпус электроприбора будет находиться под напряжением.

Принцип электробезопасности основывается на отсутствие возникновения самой возможности поражения человека электрическим током. Вот поэтому так важно использовать правильное и исправное заземление!

Все упомянутые выше вопросы задаются, как правило, о возможности применения УЗО в домах постсоветской постройки, где, как предполагается, организована в квартирах двухпроводная сеть питания — система заземления TN-C. В те далекие времена, розетки в квартирах были двухполюсные, и разве только электроплита заземлялась путем зануления – это и есть TN-C. Вот так это было.

Когда в нашу жизнь массово пришли электрические водонагреватели, стиральные и посудомоечные машины, в квартирах стали делать евроремонт, менять электропроводку на трехжильный кабель, устанавливать розетки с заземлением, а в продаже появились Устройства защитного отключения (УЗО), вот тогда и встал вопрос: «Что с этим всем делать и куда что подключить?».

Для начала обратимся к Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) пункт 1.7.80:

Не допускается применять УЗО, реагирующие на дифференциальный ток, в четырехпроводных трехфазных цепях (система TN-C). В случае необходимости применения УЗО для защиты отдельных электроприемников, получающих питание от системы TN-C, защитный PE-проводник электроприемника должен быть подключен к PEN-проводнику цепи, питающей электроприемник, до защитно-коммутационного аппарата.

И хоть тут сказано про четырехпроводные трехфазные цепи, это относится и к вашей квартире, так она является составляющей общей домовой трёхфазной сети.

Согласно ПУЭ так подключить УЗО в квартире старой постройки нельзя:

Причина достаточно понятна, нельзя устанавливать в проводник PEN любые коммутационные устройства: автоматы, УЗО и т.д., так как данный проводник выполняет защитные функции, пункт 1.7.145 ПУЭ:

«Не допускается включать коммутационные аппараты в цепи РЕ- и PEN-проводников, за исключением случаев питания электроприемников при помощи штепсельных соединителей»

По правилам устройства электроустановок УЗО для отдельных потребителей можно при необходимости подключить следующим образом, все согласно того же пункт 1.7.80:

«В случае необходимости применения УЗО для защиты отдельных электроприемников, получающих питание от системы TN-C, защитный PE-проводник электроприемника должен быть подключен к PEN-проводнику цепи, питающей электроприемник, до защитно-коммутационного аппарата»

При неисправности или аварии, когда опасный потенциал оказывается на корпусе электроприбора возникнет ток утечки в обход УЗО и оно сработает. И вроде все хорошо и по Правилам, но в настоящее время использование системы заземления TN-С в жилых помещениях не допускается, пункт 7.1.13:

«Питание электроприемников должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S. При реконструкции жилых и общественных зданий, имеющих напряжение сети 220/127 В или 3 х 220 В, следует предусматривать перевод сети на напряжение 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S.»

Питание электроприемников жилых, общественных, административных и бытовых зданий должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S.

Все дело в том, что при обрыве, отгорании, плохом соединении PEN проводника в этажном щите, в стояке подъезда дома на всех корпусах, заземлённых (зануленных) по системе TN-C потребителях неминуемо появится опасный потенциал (напряжение), что крайне опасно и возможно поражение человека электрическим током.

Установка УЗО еще больше усугубит ситуацию, оно будет псевдо защитой.

При нарушении PEN проводника, УЗО не сработает даже при прикосновении человека, так как отсутствует ток утечки, входящий и исходящий токи равны.

Заземление путем зануления в жилых помещениях делать категорически нельзя!

Система заземления TN-C широко используется на производстве, где, обрыв комбинированного нулевого проводника маловероятен, в качестве такого проводника используются толстые стальные полосы на сварных соединениях. На предприятиях имеется штат электриков, которые планово проводят осмотр и техническое обслуживание электрооборудования. В быту же о том, что нулевой провод отгорел и корпуса электроприборов находятся под напряжением не узнают до удара человека электрическим током.

Что же тогда делать? Ждать пока проведут реконструкцию электросетей сетей дома? Это очень дорого и видимо сделают это не скоро. Самостоятельно изменить систему заземления локально в отдельно взятых квартире, этаже, невозможно и опасно. Ни в коем случае нельзя использовать в качестве заземления трубы водопровода, батареи отопления и т.д. Категорически нельзя!

Получается замкнутый круг и использование дифференциальной защиты в старых домах невозможно!?

Давайте вернемся в самое начало. А действительно ли в квартирах с двухпроводной электропроводкой система заземления TN-C? Если внимательно взглянуть на этажные щиты старых жилых многоквартирных зданий, в них нет PEN проводника, отвечающего современным нормам сечения защитных проводников. Ветхий от времени PEN проводник в некоторых щитах имеет запрещенные, даже старыми правилами сечение, разрывы на каждом этаже. Общее техническое состояние электрических сетей домов крайне неудовлетворительное, нет никакой механической устойчивости PEN-проводника к повреждению, велика вероятность обрыва нулевого проводника. А, следовательно, такой проводник нельзя рассматривать как PEN проводник, он является исключительно N проводником, без каких-либо защитных функций. Вот такая реальная действительность – в доме отсутствует какая-либо система заземления. Это тоже противоречит Правилам, но пока в доме не проведут переход на TN-C-S другого выхода нет. И в таких случаях применение УЗО не только оправдано, но и необходимо.

При появлении потенциала на корпусе электропотребителя УЗО сработает не сразу, а только в момент прикосновения человека. Но в данном случае это единственная мера защиты от дифференциального тока. В неисправных электрическом водонагревателе, посудомоечной или стиральной машинах, УЗО возможно сработает сразу, так как ток утечки может пройти через водопровод, канализацию на «землю».

Необходимо еще отметить, что в рассматриваемом варианте крайне не рекомендуется и даже нельзя использовать электронные УЗО и дифавтоматы, они не работают при обрыве нуля, так как являются энергозависимыми устройствами. Подробнее можно прочитать тут. Необходимо использовать электромеханические УЗО и дифавтоматы, регулярно проверять их работоспособность с помощью кнопки «Тест». Категорически нельзя соединять нулевой проводник с корпусом электроприборов, т.е. занулять!!!!

Если вы делает ремонт в квартире и производите замену электропроводки, обязательно необходимо использовать и закладывать трехжильный кабель. Но до тех пор, пока ваш дом не переведут на систему заземления TN-C-S, категорически нельзя подключать защитный проводник кабелей к защитным клеммам розеток, а так же соединять их в этажном щите, концы таких защитных проводников требуется заизолировать и оставить до момента реконструкции сетей всего дома. В противном случае, если у вас произойдет авария на каким-либо потребителе, по соединённым защитным проводникам опасный потенциал перейдет на все корпуса потребителей квартиры!!!!!

Еще раз!!! Самостоятельно изменить систему заземления локально в отдельно взятой квартире, этаже невозможно и опасно. Это должна делать специализированная организация. Требуется провести комплекс мер касаемых всего дома. Ни в коем случае нельзя использовать в качестве заземления трубы водопровода, батареи отопления и т.д. Категорически нельзя!!!

Если у вас частный дом, то выходом из сложившейся ситуации будет организация системы заземления ТТ пункт 1.7.59 ПУЭ:

«Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система TT), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. Для защиты при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО. При этом должно быть соблюдено условие:
Rа Iа <50 В,
где Iа – ток срабатывания защитного устройства;
Rа – суммарное сопротивление заземлителя и заземляющего проводника, при применении УЗО для защиты нескольких электроприемников – заземляющего проводника наиболее удаленного электроприемника.»

На сегодня это все.

Для сильных духом рекомендую ознакомиться со статьей профессора к.т.н. Расторгуева В.М.

---

Подписывайтесь на наш Instagram

---

Электрощит для дома, квартиры.
Проектирование и сборка. Доставка по России.
Скидка на комплектующие до 20 %.
Тел. +7 915 77 88 22 5

---

в однофазной и трехфазной сети с заземлением и без заземления

Уже много лет прекрасно используется всеми известное защитное устройство УЗО (устройство защитного отключения). Такое устройство обеспечивает надежную защиту по электробезопасности частных домов и квартир от утечек тока.

Свою функцию устройство выполняет только тогда, когда используется заземляющий проводник. Если его нет, то использование такого устройства теряет какой-либо смысл. Без заземления устройство защитного отключения не ощутит утечку тока на корпус какого-нибудь электроприбора при поломки и тем самым не отключится и не прекратит подачу напряжения в линии.

Устанавливаются они, как на вводе в дом или квартиру, так и на отдельные линии отведенного участка электрической сети, если это требуется.

Так как они устанавливаются в 1-но фазных и 3-х фазных сетях, конструктивно они отличаются количеством полюсов присоединения проводов.

Устройство защитного отключения защитит вашу электропроводку от токов утечки, но никак не защитит от перегрузки в сети и короткого замыкания (КЗ). Поэтому предусматривается совместное использование устройства с автоматическим выключателем.

Ниже вы увидите схемы подключения устройств защитного отключения в однофазной и трехфазной цепи в системе TN – С и TN – С – S.

Содержание статьи

Схема подключения УЗО в однофазной сети без заземления

Ниже вы видите схемы по системе TN – C. Такая схема подсоединения сегодня не актуальна, так как не используется защитный проводник.

Существуют два способа эксплуатации сетей без заземления. Это способ с единой сетью и из нескольких подсетей.

В чем разница?

С единой сетью используется только один аппарат УЗО, а с подсетями устанавливают столько устройств, сколько предусматривается веток (линий).

Защитное устройство с единой сетью подбирается с учетом общей потребляемой мощности в квартире, доме. Определяют номинал и ток отсечки устройства.

Такую схему можно применять там, где используются минимальное подключение электроприборов к сети.

В случае, когда нужно использовать способ из нескольких подсетей, то используется общее защитное устройство, а от него на каждую ветку (линию) устанавливаются дополнительные аппараты защитного отключения и затем автоматические выключатели (АВ).

Автоматические выключатели 1 и 2 (смотрите схему выше) можно не использовать. Такие АВ используются в особых случаях.

В итоге получается: напряжение подается на вводной АВ, проходит через счетчик, далее фаза с нулем подключается к общему УЗО с током отсечки 100 – 300 mA, после фаза распределяется по группам на автомат 1 и 2, после чего фаза подключается к групповым защитным аппаратам с отсечкой 30mA, а после них к автоматическим выключателям, которые защищают от КЗ и перегрузки каждую линию – освещения, розетки и другие линии, которые используются в квартире или доме.

С помощью такого подключения мы сделали двойную защиту: пожарную – с помощью общего защитного устройства и от прикосновения – групповых защитных устройств.

Вывод

Если сравнить первый способ и второй способ подключения, то с уверенностью можно сказать, что второй способ более надежный с точки зрения пожарной опасности и поражения человека электрическим током.

Стоит понимать, что подключения УЗО в однофазной сети без заземления не дает 100% гарантии безопасности.

Подключение в однофазной сети с заземлением – схема

На самом деле в 1-но фазной сети монтаж электропроводки нужно проводить трехжильным проводом: фаза, нуль и заземление.

Такой монтаж при дальнейшей эксплуатации электроприборов дает надежную защиту от поражения человека электротоком и пожара в помещении. УЗО при таком способе подключения работает более эффективнее чем без заземления.

Обратите внимание – некоторые устройства защитного отключения имеют нулевую клемму слева, а не справа. Пример показан с УЗО марки «Schneider-Electric» на картинке.

Ниже приведена правильная схема подключения по системе TN – С – S.

• Провод РЕ – заземление;
• Провод N – нуль;
• Провод L – фаза.

Преимущество такой схемы – возможность с экономить свои средства на покупке материала, здесь используется только одно устройство защитного отключения, а также простота монтажа.

Недостатком является то, что при срабатывании защитного аппарата отключается вся квартира или дом. Чтобы это избежать нужно установить групповые устройства защиты, которые были описаны в этой статье выше, но с заземлением.

УЗО в трехфазной сети – схема подключения

Принцип работы трехфазного УЗО в сети точно такой же, как и однофазного. Так как трехфазные устройства защиты выпускаются с большими токами утечки, нужно разделить 3-х фазную сеть на группы со своими однофазными или 3-х фазными (если необходимо) устройствами защиты и автоматическими выключателями.

Групповые устройства защиты устанавливают на линии, где подключаются мощные электроприборы или таких электроприборов несколько, то есть нагрузка на линию большая.

Существуют множество разнообразных схем подключения. Каждая схема разрабатывается для данного помещения индивидуально в зависимости от нужд.

В основном такие аппараты защиты применяются в частных домах, дачах. В квартирах такие устройства применение не нашли.

На картинке ниже вы увидите пример одной из большого разнообразия схем подключения трехфазной сети.

Дополнительно посмотрите видео о схемах подсоединения УЗО в трехфазной сети.

Заключение

Правильно разработанная схема подключения однофазной или трехфазной сети и грамотный монтаж электропроводки обеспечит вас надежной защитой от пожара и поражения электрическим током.

Автор публикации

0 Комментарии: 15Публикации: 31Регистрация: 06-02-2015

Подключение УЗО к однофазной сети с заземлением: правила + этапы работ

Электрическая энергия используется в жилищно-хозяйственном секторе повсеместно и активно. Это один из основных энергетических ресурсов, применение которого, однако, совсем небезопасно. С целью обеспечения безопасности используют разные методы защиты.

В частности, подключение УЗО к однофазной сети с заземлением предотвращает поражение человека током, поломку оборудования, возгорание электропроводки. Но чтобы устройство смогло выполнять эти задачи, необходимо правильно подобрать защитный прибор и грамотно внедрить его в электрическую сеть.

Решению этих вопросов и посвящена наша статья. Мы расскажем вам, какие параметры важно учесть при выборе УЗО, обозначим требования по монтажу аппарата, а также опишем порядок работ по подключению устройства к однофазной сети.

Содержание статьи:

Какими мерами защиты обеспечивает УЗО?

Конечно же, внедрение защитных приборов в систему электроснабжения сопровождают определенные правила. Рассмотрим таковые применительно к установке .

Защитный модуль из серии подобных аппаратов спроектирован как универсальный прибор, поэтому большинство моделей призваны уберечь от различных негативных проявлений в процессе пользования электрическими сетями.

УЗО работает в трех направлениях защиты:

• предотвращение поражения электротоком;
• пробой цепей с последующей утечкой тока на корпус аппаратуры;
• короткое замыкание электропроводки.

Следует отметить: все три направления защиты работают наиболее эффективно при условии подключения прибора по схеме с заземлением.

По сути, не исключается (и часто применяется) также схема без участия «земли». Однако при таком варианте эффективность действия прибора снижается существенно.

Защитная электротехническая аппаратура – это уже неотъемлемая обыденность для современных условий пользования электроэнергией. Подобные устройства совершенствуются стабильно и на текущий момент способны обеспечивать широкий спектр защитных функций

Приборы УЗО считаются обязательным компонентом распределительных электрических щитов любого назначения — стационарно установленных, временного действия, переносных.

Нередко они или вилок, посредством которых выполняется подключение инструмента и бытовых электроприборов, эксплуатируемых в условиях влажных, пыльных помещений.

Выбор устройства с учетом проектных параметров

Процесс проектирования электроустановок специализированными проектными организациями должен предусматривать довольно сложную задачу  из ассортимента рынка электрооборудования.

Многообразие приборов УЗО на коммерческом рынке заставляет будущего пользователя внимательно подходить к процессу выбора устройства. Имеющийся широкий ассортимент обеспечивает многообразный выбор, но не гарантирует качества и соответствия параметров

Эта задача действительно сложная. Современный рынок электроприборов, включая УЗО, отличается своеобразным ассортиментом. Это результат отсутствия жесткого контроля качества со стороны государственных структур.

На рынке присутствует масса разнообразных устройств, изготовленных большим числом производителей, многие из которых далеко не всегда придерживаются действующих нормативов.

Потенциальному обладателю УЗО не остается ничего иного, как принимать информацию, что предоставляет производитель устройства. Дополнением гарантий является сертификат соответствия и пожарной безопасности.

Отсутствие таких документов на продаваемый товар – это прямой запрет на установку и эксплуатацию, согласно требованиям действующих стандартов.

Вот примерно одним из таких документов – сертификатом соответствия, должен комплектоваться любой прибор, который выпущен в продажу. Если устройство УЗО не имеет сертификата соответствия, это уже явный повод для отказа от приобретения (+)

Выбор УЗО всегда сопровождается учетом рабочих эксплуатационных параметров и характеристик, которыми в значительной степени определяется качество и надежность прибора.

Необходимо учесть номинальные показатели:

• напряжения;
• тока;
• дифференциального тока отсечки.

Эти главные характеристики должны соответствовать техническим параметрам проектируемой электроустановки или эксплуатируемой электрической цепи.

Качество и надежность действия УЗО определяется некоторыми показателями, общий физический смысл которых зачастую малопонятен.

Этими параметрами, прежде всего, являются номинальный условный ток короткого замыкания и ток номинальной включающей/отключающей способности.

Главные рабочие параметры таких устройств, как УЗО, традиционно выводятся непосредственно на панель самого прибора. Однако вместе с основными параметрами есть ещё ряд в какой-то степени второстепенных, которые также оказывают значимое влияние на работу приборов (+)

Совсем нечасто производители УЗО отмечают в документах на приборы все отмеченные характеристики. Поэтому необходимо правильно оценить все имеющиеся достоинства и недостатки выбираемых устройств.

С точки зрения технической конструкции, УЗО традиционно характеризуют коммутационным прибором, действие которого определяется режимом ожидания. Устройство не имеет признаков, помогающих визуально определить качество работы.

Но существует единый принцип, на основе которого подобные аппараты функционируют одинаково. Прибор включается в цепь рабочего тока и если появляется ток утечки с определенным значением, превышающим значение уставки, УЗО попросту размыкает силовую цепь.

Несмотря на разнообразие конструктивного исполнения УЗО, фактически принцип действия этих устройств остаётся однообразным. Главный принцип действия устройства – обесточивание электрической цепи в случае нарушения установленного параметра токовой утечки (+)

Насколько корректно выполняется размыкание? Оценить быстродействие схемы устройства, коммутационную способность, срок службы и прочие значимые параметры, возможно только методом специализированных испытаний.

Правила для подключения аппарата

Существуют стандарты, коими определяются нормальные условия для установки и последующей эксплуатации УЗО. Эти стандарты зафиксированы, в частности, документами ГОСТ Р 51326.1-99 и Р 51327.1-99.

Поэтому следующих критериев необходимо придерживаться, применяя на практике УЗО:

• оптимальный температурный диапазон окружающей среды -5 + 40°C;
• значение относительной влажности воздуха не выше 50% при +40°C и не выше 90% при +20°C;
• граничное значение высоты над уровнем моря 2000 м;
• отсутствие мощных магнитных полей в непосредственной близости с прибором.

Как указывает ГОСТ Р 50571.3-94, для схем подключения в зданиях важным и необходимым условием нормального действия УЗО в составе электроустановки здания видится отсутствие в зоне его действия какой-либо связи нулевого рабочего проводника с заземленными элементами электроустановки и «земляным» защитным проводником РЕ.

Каждое устройство в моменты эксплуатации осуществляет контроль на утечку в рамках определённых границ. Это называют – зоной чувствительности защитного прибора УЗО. В этой зоне исключается какая-либо связь нулевой шины с заземляющим проводником

Для системы заземления TN-C-S, в распределительных щитах электроустановок, в точках, где разделяется PEN-проводник, следует предусматривать раздельные зажимы либо шины для нулевого рабочего N и нулевого защитного РЕ проводника.

Учитывая, что прибор УЗО реагирует на «земляную» утечку как нулевого, так и фазного проводника, на линиях, как правило, следует ставить .

Классическое исполнение схемы типа TN-C-S, где непременным атрибутом коллекции является земляная шина. По мнению многих специалистов эта схема считается оптимальным вариантом для использования УЗО (+)

Внедрение автоматических выключателей позволяет быстро определить неисправный участок цепи путем поочередного отключения отдельных линий.

Благодаря автоматам исключается демонтаж «ВРУ» при обнаружении неисправного участка, включая участок с утечкой по нулевому проводнику.

ГОСТ Р 50571.9-94 содержит конкретные указания, направленные на выполнение действий по защите нулевого рабочего и нулевого защитного проводников.

Проведение работ профессиональными службами

Теоретически и практически тоже с участием специалистов, установка УЗО предполагает выполнение мероприятий по определению порога срабатывания устройства.

Инструктаж установки защитных приборов из серии УЗО всегда требует определённой последовательности монтажа. Первым элементом последовательности, как правило, выступает автоматический выключатель. Затем идут – электросчётчик, УЗО и прочие элементы сети (+)

Существуют установленные правила – своеобразный инструктаж, где отмечается вся последовательность действий в таких случаях.

Ход работ:

1. Прежде всего, от прибора отключается цепь нагрузки по фазе и нулю, для чего используется автоматический выключатель.
2. Далее используется схема подключения к УЗО измерительной аппаратуры и элементов регулировки (потенциометр).
3. Путем изменения сопротивления потенциометра добиваются срабатывания устройства и фиксируют показания тока на измерительном приборе.

Отмеченное значение измерительного прибора в момент срабатывания – это дифференциальный ток УЗО. Зафиксированное показание тока должно находиться в установленном диапазоне.

Если условие не выполняется, установка защитного устройства в цепь запрещается. Необходимо подобрать другой экземпляр, подходящий по параметрам.

Настройка уже установленного прибора – явление классическое для профессиональных служб. Благодаря точной настройке, выставляется оптимальная защита, что существенно отражается на общей безопасности

При подключении защитных устройств типа УЗО с заземлением, правилами предполагается также проведение работ, направленных на измерение тока утечки в границах зоны защиты прибора.

Обычно подобные мероприятия обязательны для случаев монтажа электромеханических приборов:

1. Через автомат к устройству защиты подключается нагрузка.
2. Согласно тестовой схеме к прибору подсоединяется измерительная цепь, состоящая из магазина сопротивлений и амперметра.
3. Изменяя магазин сопротивлений, добиваются срабатывания устройства и фиксируют показания амперметра.
4. Ток утечки вычисляют по формуле: Iу = I – Iа, где I – отключающий ток цепи, Iа – показания амперметра.

Полученное значение Iу не должно превышать номинальное значение дифференциального тока УЗО более чем на одну треть.

Настройка сопровождается измерениями токов различных режимов. Для измерений используются амперметры с высокой степенью точности показаний. Такую работу выполнить по силам только специалистам

Если такое превышение зафиксировано, это явный признак того, что в границах зоны защиты прибора находится дефектный участок. Для таких случаев правила ПЭУ требуют исполнения необходимых мероприятий, направленных на устранение тока утечки.

Инструктаж на случай бытовой установки

Внедрение УЗО в электрическую сеть бытового назначения, при условии выполненной настройки под параметры электросети осуществляется с соблюдением ряда требований.

Перечень обязательных к выполнению правил:

1. Монтировать на входной линии и подключать прибор следует только за автоматическим выключателем. Обычно промежуточным звеном между двумя приборами является еще и счетчик электроэнергии.
2. Монтажные работы выполняются при полностью обесточенной питающей линии.
3. Номинальный ток автомата выбирается равным, или несколько меньшим относительно значения дифференциального тока прибора.
4. Соединения следует выполнять в строгом соответствии с обозначениями и прилагаемой схемой производителя.
5. В первую очередь выполняются соединения на стороне нагрузки с подводкой фазной и нулевой шин на соответствующие клеммы устройства.
6. Затяжка винтов клемм выполняется с некоторым усилием, достаточным для надежности соединений, но без чрезмерной силы.
7. В последнюю очередь, после проверки надежности всех соединений и отсутствия дефектов, устройство подключают к выходным клеммам автомата.

Отношение к монтажу, настройке и запуску в эксплуатацию защитного устройства не терпит формальностей. Все действия необходимо производить внимательно, с точным расчетом и дублирующими проверками.

После окончания проведения всех установочных и настроечных работ осуществляется дублирующий анализ в рабочем режиме электрической цепи. Все измеренные параметры фиксируются в технических журналах

В условиях эксплуатации домашних бытовых сетей нередко стараются решать вопрос   собственными силами.

Однако этот вариант не гарантирует безопасности. Всегда следует выбирать установку профессиональную – при участии специалистов.

Выводы и полезное видео по теме

Этим видео доходчиво рассказывается и демонстрируется, каким способом включается устройство защиты в схему электросети. Рассматриваются различные схемы:

Ознакомившись с правилами подключения УЗО и порядком выполнения работ, а также особенностями монтажа в условиях однофазной сети с заземлением, можно попытаться все сделать своими руками.

Однако этот вариант оправдан только при наличии настроенного аппарата защиты и определенных навыков проведения электромонтажных работ. В противном случае лучшем решением станет приглашение электрика.

Есть опыт самостоятельного подключения УЗО? Пожалуйста, расскажите читателям о нюансах выбора подходящего устройства защиты и особенностях его монтажа. Комментируйте публикацию, участвуйте в обсуждениях и добавляйте фотографии своих самоделок. Блок обратной связи расположен ниже.

почему ПУЭ запрещает его использовать и как правильно поступить

Эта публикация написана для разрешения частого вопроса: «можно ли ставить УЗО без заземления?» К великому сожалению, многие горе-электрики утверждают: «УЗО в системе TN-C ставить категорически запрещено!» В подтверждение своих слов ссылаются на ПУЭ-7, а конкретно на пункт 1.7.80. И что самое удивительное, цитируют только первое предложение этого пункта.

Расставим все «точки над и» — выясним истину и больше не позволим безграмотным людям сеять дезинформацию!

Первым делом определим термины, которые важны в контексте нашей статьи, а также употребляются в ПУЭ:

Система TN-C или именуемая в народе «двухпроводка» — это система заземления, где роль рабочего нуля и защитного (заземления) выполняет один проводник. Более корректно называть эту систему четырехпроводной: три фазы и нулевой проводник (совмещенный с защитным). Просто чаще всего в дом или квартиру заходит одна фаза, поэтому употребляется формулировка «двухпроводная». Данная система использовалась повсеместно до 90-х годов, поэтому именно она до сих пор используется на всех старых объектах.

Проводник PEN — рабочий ноль и защитный проводник в одном лице. В роли защитного выступает при «занулении» электроустановок. В жилом фонде практически не использовался как защитный проводник, исключение — зануление электроплит и (если кто еще помнит) единственная кухонная розетка с «заземлением». В целом, позиция многих электриков — в бытовых приборах зануление лучше не использовать.

Проводник N — нулевой рабочий проводник, без функции защитного.

Проводник PE — защитный нулевой проводник, по которому не протекают рабочие токи электроприборов.

Итак, теперь посмотрим, что гласит «такой непонятный» пункт 1.7.80 из 7-го издания ПУЭ:

«Не допускается применять УЗО, реагирующие на дифференциальный ток, в четырехпроводных трехфазных цепях (система TN-C). В случае необходимости применения УЗО для защиты отдельных электроприемников, получающих питание от системы TN-C, защитный PE-проводник электроприемника должен быть подключен к PEN-проводнику цепи, питающей электроприемник, до защитно-коммутационного аппарата.»

К сожалению, некоторые личности видят в этом пункте только первое предложение, а читать и вникать дальше — не считают нужным. В связи с этим и возникают ложные утверждения о недопустимости установки УЗО в двухпроводке.

Говоря же простым языком (куда уж проще, в ПУЭ это понятно описано), это означает, что после защиты по дифференциальному току, УЗО или дифавтомата, нулевой проводник может выполнять только функцию рабочего N. Если необходимо зануление (не рекомендую его использовать вообще), то его нужно подключать до УЗО. Вот и все, так просто!

Авторы правил установки электрооборудования таким образом акцентировали внимание на том, что «защитно-рабочий» PEN перестает выполнять защитную функцию при установке какого-либо коммутационного прибора. Ведь устанавливать в цепь PE размыкающие устройства запрещено, а следовательно и PEN коммутировать нельзя. Однако если очень нужно — пожалуйста, только придется сначала разделить нулевой проводник на N и PE. А уже после разделения ставит на N любые расцепители.

А если зануление не используется вообще, то и в разделении нет никакой надобности.

На почве первого предложения из правил родились бредовые утверждения типа: «без заземления ставить УЗО категорически нельзя, только дифавтомат» или наоборот. Я понимаю, что в интернете много чего написано, но подобные высказывания встречаются часто. Вред от такой информации очевиден.

Резюмируя все вышесказанное, а также и тот факт, что в системе TN-C нет надежного заземления — УЗО можно и нужно ставить для защиты!. Основной защитой человека в электроустановках служит заземление, а потом уже расцепители, реагирующие на дифференциальный ток. В отсутствии же заземления, диф-защита выполняет основную роль в электробезопасности человека.

Собственно на этом предлагаю закончить и напоследок хочется выразить свое мнение о различных правилах и инструкциях, официальных и неофициальных: читать нужно до конца, осмысливая прочитанное. Может случится так, что в новых выпусках ПУЭ появится ошибка — ведь редакторы тоже люди. Честно говоря, не поворачивается язык назвать разумными тех, кто слепо цитирует официальные документы, даже не вникая.

Оцените публикацию:

Оценка: 4.3 (47 голосов)

Смотрите так же другие статьи

Схема подключения УЗО в однофазной сети с заземлением в частном доме

Содержание статьи:

При эксплуатации действующих электросетей важно побеспокоиться о безопасности обслуживающего персонала и пользующихся их услугами потребителей. Согласно требованиям ПУЭ это касается как однофазных, так и трехфазных цепей, нередко обустраиваемых в частных домах. Чтобы уберечь пользователей от удара током, на потребительской стороне устанавливаются приборы, называемые устройствами защитного отключения (УЗО). При этом важно знать, как подключить УЗО с заземлением в частном доме, не нарушая положений действующих стандартов.

Обобщенный взгляд на защиту

Безопасность оперативного персонала и пользователей электросетей достигается за счет проведения следующих мероприятий:

• заземление или зануление (соединение с нейтралью) всех металлических частей оборудования;
• организация повторного заземления путем обустройства отдельного контура;
• установка в нагрузочных цепях особо опасных комнат (ванных например) устройств отключения типа УЗО.

Последний вариант допускается использовать как в заземленных, так и в незаземленных электрических цепях.

При общем подходе к оценке средств защиты отмечается, что заземлять конструкции необходимо для снижения угрожающего человеку потенциала до безопасного уровня. В отличие от них УЗО обеспечивает защищенность за счет мгновенного отключения сети при достижении токами утечки предельных значений. В технических характеристиках этих устройств данный параметр относится к основным показателям эффективности функционирования.

Что собой представляет УЗО

Характеристики УЗО

В расшифровке аббревиатуры УЗО основной акцент делается на отключении, что указывает на кардинальный характер защитных мер. Чтобы понять, как срабатывает этот прибор в опасной ситуации, следует ознакомиться с его конструкцией. Прибор УЗО состоит из следующих основных частей:

• дифференциальное устройство, в котором сравниваются втекающий и вытекающий токи;
• электронная схема, способная реагировать на их дисбаланс;
• исполнительный модуль, оформленный в виде контактора, отключающего электросеть от потребителя.

Принцип защитного действия УЗО основан на особенностях его конструкции, позволяющих оценивать величину утечек на землю и мгновенно реагировать на них. За счет высокой скорости обрыва соединения с действующей сетью величина тока в нагрузке не успевает достичь критических значений.

Традиционные схемы подключения УЗО

В электрических сетях бытового назначения с установленными в них розетками и осветительными приборами применяются УЗО без заземления, что характерно для системы защиты TN-C. В соответствии с особенностями ее функционирования от станционного оборудования до потребителя проводится линия, в которой предусмотрен только совмещенный проводник PEN. Как правило, разделение его на защитную шину PE (к ней подсоединяется заземляющий контур) и рабочую N в многоквартирных домах не производится.

Классическая схема УЗО без заземления

Схема подключения УЗО без заземления

Обычно устройства УЗО включаются в незаземленные сети бытовых потребителей, электропитание в которых организовано посредством двухпроводной линии. Все что они гарантируют – это ее отключение в случае превышения током утечки допустимого значения (30 мА, например). Такие защитные коммутации, как отключение сетевого питания при перегрузке или коротком замыкании, эти приборы обеспечить не в состоянии. Поэтому схемы подключения УЗО в однофазных сетях предполагают обязательное наличие в них автомата защиты от КЗ и перегруза.

Диапазон токов, на которые рассчитывается автоматический выключатель, подбираются индивидуально для каждой конкретной нагрузочной линии. Совместная работа этих двух приборов гарантирует надежную защиту человека от высоких напряжений в бане, например. Одновременно с этим их применение позволяет уберечь эксплуатируемую в современной квартире бытовую технику от выхода из строя. Довольно часто автоматический выключатель вместе с УЗО заменяют дифавтоматом, который содержит в общем корпусе сразу оба устройства.

Групповая и многоступенчатая защита

При так называемом «групповом» включении УЗО на выделенную линию ставится отдельное устройство с автоматическим выключателем или дифавтомат. В этом случае каждая из подключенных к сети групп нагрузок обслуживается независимо от других, что повышает избирательность защитных функций. В итоге безопасность пользования бытовыми приборами в каждой из комнат заметно возрастает.

Подключение УЗО в разветвленной однофазной двухпроводной системе

Большую защищенность дает ступенчатая схема, при которой группа нагрузок подключается к сети через еще одно аналогичное устройство (оно образует вторую ступень). Использование этих систем позволяет повысить надежность защиты в сравнении с классической. Но из-за сложности исполнения и технической избыточности в быту они применяются крайне редко.

Подключения УЗО в сети с заземлением

Подключение УЗО с заземлением

Типовая схема подключения УЗО в однофазной сети с заземлением строится по тем же правилам, согласно которым оно монтируется сразу за счетчиком энергии. Отличие состоит в наличии в ней отдельной шины, прокладываемой в обход комплекта защитных устройств. При этом надежность срабатывания каждого из устройств заметно повышается за счет значительных по величине утечек по цепи «фаза – корпус оборудования – земля».

Специальных операций для обустройства защиты в этом случае не требуется. При наличии защитного контура в частном доме, например, заземлить действующую электросеть с УЗО не составит труда. Для этого следует сделать расщепление на главной заземляющей шине (ГЗШ), а затем оформить отвод от PE проводника.

Какая схема лучше

Подключение УЗО и вводного автомата

При оценке рассмотренных схем исходят из того, какой уровень безопасности обеспечивает каждая из них. Для решения этого вопроса потребуется сравнить их не только по эффективности защиты, но и по затратам на реализацию. После внимательного изучения можно сделать следующие выводы:

• При ограниченном числе линейных потребителей применяется простейший комплект приборов, состоящий из одного УЗО и стоящего за ним линейного автомата.
• В случае разветвленной сети из одно- или трехфазных нагрузок предпочтительнее групповое включение.
• При высоких требованиях к безопасности допускается применять ступенчатое подключение защитных устройств.

Последний способ оптимален для частного дома.

Перед тем как подключать УЗО без заземления в частных домах, схему его коммутаций следует тщательно изучить. В этом случае самый надежный вариант – использование многоступенчатых систем из нескольких устройств с разными значениями токовых утечек.

Современные дачные постройки отличаются развитой системой электроснабжения с хорошей защищенностью от поражения током благодаря наличию повторного заземления. Поэтому в них применяются упрощенные схемы, предполагающие использование универсальных УЗО на токи утечки до 30 мА (для отдельной защиты водонагревателя, например). Но чаще всего предпочтение отдается типовым дифференциальным устройствам, рассчитанным на соответствующую отсечку по перегрузкам.

К характерным ошибкам относят нарушения в выборе уровня установки УЗО, когда его включают в цепи с неправильно подобранными токами утечки. Чтобы избежать нарушений правил подсоединения подводящих и отводящих проводников, при их коммутации руководствуются схемой на корпусе прибора.