О том, что в современных домах и квартирах необходимо устанавливать устройства защитного отключения уже говорилось неоднократно. Их основная цель – обезопасить человеческую жизнь от действия электрического тока. Но всегда ли возможно произвести монтаж, учитывая то, что сеть бывает разная – трёхфазная и однофазная, с заземляющим защитным проводником и без него. Поговорим о том, как подключить УЗО без заземления. Схема, по которой подсоединяются эти устройства, не отличается сложностью. Если вы сами делаете всю квартирную проводку, вполне справитесь и с установкой УЗО. Но самым верным решением будет всё-таки доверить эту работу профессионалам.
Прежде чем вести разговор о том, как подключить УЗО без заземления, необходимо иметь чёткое понятие о разновидностях электрических бытовых сетей.
Последовательность подключения устройства
При подключении важно помнить, что через устройство должны идти и фазовая составляющая, и ноль цепи, на которую ставится защита. УЗО оснащены выходными и входными контактами
Каждая клемма имеет свою маркировку, так что разобраться, что куда идет, довольно просто. Чаще всего сверху мы можем найти входные контакты, а снизу – выходные.
Все устройства как сверху, так и снизу должны прилегать плотно, иначе не избежать нагрева. Условно все схемы подключения делятся на два типа: с одним уровнем и многоуровневые.
Первый тип подходит для отдельных систем или защиты всей проводки сразу. Устройство автомата дает защиту только от электрического тока в квартире или доме.
Обычный пример: защита напряжения при работе стиральной машинки в ванной.
Только не забывайте, что с таким УЗО нужно еще организовать правильное подключение автоматического выключателя, который будет спасать цепь от замыкания.
Когда Вы подключаете УЗО для всех потребителей, то ставьте устройство рядом со счетчиком.
При многоуровневой защите придется проводить точные расчеты на каждое устройство, которое работает в сети.
Другими словами, подключение стоит проводить так, чтобы в случае перегорания одного из УЗО, все остальные автоматы остались рабочими. Это правило действует и для главного автомата.
Если он включен, то УЗО как сверху, так и снизу должны функционировать без проблем. Считается, что подключение такой сложной системы лучше доверить профессионалам.
Возможно, цена вам покажется высокой, однако такой ход будет куда безопасней для всей семьи и бытовых приборов.
Не стоит забывать, что самые опасные цепи защищаются отдельными УЗО. Для розеток контакты должны кратчайшим путем выводиться на входную нулевую клемму.
Допускается также и каскадное подключение устройств, если верхние УЗО является менее чувствительными, чем оконечные.
Видео:
Важный нюанс: если у Вас сработал УЗО и электричество отключилось, нельзя просто снова включать устройства. Сначала необходимо найти проблему, а уже после делать подключение.
В противном случае, некоторые или даже все Ваши приборы сгорят.
Если после этого при запуске УЗО включилось, то виноват какой-то отдельный прибор. Если нет, то проблема может быть не только в квартире, а и во всем подъезде.
Ошибки при подключении УЗО встречаются частенько, и тут своими силами не обойтись – лучше вызвать компетентного мастера.
Маркировка
Маркировка наносится на лицевую панель прибора, расскажем, что она обозначает на примере двухполюсного устройства.
Маркировка УЗО
Обозначения:
- А – Аббревиатура или логотип производителя.
- В – обозначение серии.
- С – Величина номинального напряжения.
- D – Параметр номинального тока.
- Е – Значение отключающего тока.
- F – Графическое обозначение типа отключающего тока, может быть продублировано литерами (в нашем случае изображена синусоида, что указывает на тип АС).
- G – Графическое обозначение устройства на принципиальных схемах.
- Н – Значение условного тока КЗ.
- I – Схема устройства.
- J – Минимальное значение рабочей температуры (в нашем случае: – 25°С).
Мы привели типовую маркировку, которая применяется в большинстве устройств данного класса.
Можно ли выполнить подключение УЗО без заземления?
Использование такого защитного устройства имеет смысл практически всегда, даже тогда, когда схема подключения является простой двухпроводной с нулем и фазой. Чтобы более наглядно понять особенности функционирования такого устройства, выяснить все детали и самые интересные специфические моменты, нужно разобраться в этом вопросе максимально подробно. На основе этого можно делать самые адекватные выводы.
По большому счету можно рассматривать УЗО в качестве своеобразного «калькулятора». Его схема подключения, если не используется заземление, является весьма простой. Через изделие проходят фазовый, а также нулевой провод. Та нагрузка, которая поступает на них, отслеживается максимально тщательно, после чего производится сравнение.
Если вдруг проводка повреждается либо же в электрической сети потребителя начинает появляться утечка, то ток начинает уходить через поврежденную изоляцию. Величина данного тока, как правило, является очень маленькой. Это могут быть, например, десятки и сотни миллиампер. Однако, несмотря на несущественные параметры, ее может быть достаточно для нанесения существенного ущерба человеческому здоровью.
Устройство защитного отключения используется для выравнивания тока, который проходит через фазовый, а также нулевой провода. Если вдруг происходит отклонения величин тока, то в автоматическом порядке происходит размыкание контактов, из-за чего прерывается подача электричества к участку сети, который был поврежден. Теперь можно перейти от теории непосредственно к практике, то есть к понятной для всех бытовой ситуации.
Например, в доме в ванной комнате стоит стиральная машина. Электрическая проводка является двухпроводного типа, то есть с фазой и нулем, а заземления нет. Пока что не установлено и УЗО. Может в стиральной машинке повредиться фазный провод и изоляция. После этого провод может начать касаться металлического корпуса прибора, из-за чего он окажется под определенным напряжением.
Если человек дотронется до корпуса, он станет проводником. Поэтому через него начнет протекать электрический ток. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока человек не отпустит металлический корпус. Но до этого времени его наверняка потрясет и поколотит из-за воздействия со стороны тока. Наверняка человек будет надеяться и на защиту, которая сможет отключить поврежденный участок, но если нет УЗО, то и защиты нет. Поэтому стоит надеяться исключительно на собственную силу воли. В обратном случае человек просто может потерять сознание и упасть.
Если будет установлено УЗО, то в случае касания металлического корпуса, оказавшегося под напряжением, устройство мгновенно ощутит утечку тока и включится. Поэтому поврежденный участок практически сразу отключится.
Это получается из-за того, что в случае возникновения первых признаков «перекоса» тока на проводах, как фазном, так и нулевом, начинает работать автоматика. Она сразу оставляет стиральную машинку просто обесточенной. Вряд ли человек успеет даже ощутить легкую щекотку по телу. В таком случае человек наверняка больше озадачится характерному щелчку реле, находящегося в прихожей.
При это время, на протяжении которого человек будет ощущать ток, является настолько ничтожным, что у него вряд ли будет возможность и вовсе почувствовать воздействие электрического тока. В настоящее время без проблем можно найти в сети специальное видео, на котором представлено испытание современного УЗО. Там человек берется намерено за оголенный провод, подключенный непосредственно к устройству защитного отключения. После касания к проводу, происходит практически мгновенное включение УЗО. Из-за этого человек даже не ощутил никакого дискомфорта и неприятных ощущений.
Вряд ли кто-то не заметит ту пользу, которую приносит использование УЗО. В двухпроводной системе энергетического снабжения такие устройства должны использоваться в обязательном порядке в наиболее опасных участках электрической сети. В обратном случае возникают некоторые неприятные риски.
Схемы подключения устройств защитного отключения
Чтобы установить УЗО, необходимо знать по каким схемам его можно подключить в сеть энергоснабжения.
Монтаж в однофазной сети
Схема представлена на рисунке ниже.
Схема подключения устройства защитного отключения к однофазной сети не вызывает сложностей даже у не обладающих опытом людей
Эта схема одна из самых распространенных. Ее частое применение объясняется тем, что у большинства потребителей электрического тока присутствует однофазная сеть. Также по такой схеме, УЗО можно подключить даже самостоятельно, при наличии минимальных знаний.
Монтаж УЗО в двухфазной сети
Схема приведена на рисунке.
Одноуровневая схема подключения устройства защитного отключения при условии отсутствия заземления
Отличие этой схемы от предыдущей заключается в отсутствии заземления. Такое подключение УЗО также можно часто встретить, так как схема проста в исполнении и довольно компактна. Применяется она как в домах, так и квартирах. Такую схему еще называют одноуровневой, так как защита проводиться только прибором УЗО без заземления.
Монтаж УЗО для отдельных приборов
Монтажная схема показана на рисунке ниже.
Схема подключения устройства защитного заземления для электроприборов при наличии заземления
Для больших помещений с большим количеством электроприборов, как правило, используют подключение для отдельных приборов, то есть установку двух и больше УЗО. Это обусловлено тем, что прибор устанавливается для тех энергопотребителей, которые больше всего могут пробивать изоляцию проводов. Такая схема может применяться в больших домах, офисах, на производстве.
Монтаж УЗО в трехфазной сети
Схема подключения представлена на рисунке ниже.
Схема подключения устройства защитного отключения, характерная для домашних и производственных трехфазных сетей
Такая схема подключения подойдет только в тех местах, в которых имеется трехфазная сеть. Она применяется на производствах, и помещениях специального назначения. Преимуществом такой схемы подключения является ее простота.
Монтаж трехфазного УЗО в однофазной сети
Схема подключения показана на рисунке.
Схема подключения УЗО с 4 полюсами для защиты однофазной сети
Использование трехфазного устройства защиты отключения в однофазной сети — явление очень редкое, но ее всегда стоит рассматривать, так как такая схема может также использоваться при временном подключении УЗО. На схеме показано, что вместо трех фаз в прибор подключается только одна. При таком подключении прибор также будет полноценно работать.
С заземлением и без, в квартире или бане
При современном использовании электричества приборы УЗО просто необходимы в быту. Например, для проживающих в квартирах, защита понадобится в местах с повышенной влажностью. Как правило, этими местами является кухня и ванная комната. Например, на линию со стиральной машиной установка УЗО просто необходимо.
Применение этого прибора также обусловлено тем, что в большинстве квартир старой постройки отсутствует заземление. Поэтому применение УЗО в некоторых случаях — настоящее спасение. При этом применяется схема подключения в двухфазной сети.
Также УЗО обязательно устанавливаются при монтаже проводки для бани. Парная — это место с повышенной влажностью и применение защитного устройства для такого места лишним не будет. Для частных домов заземление доступней, поэтому УЗО подключается на пару с ним. Подключать устройство защиты можно по схеме подключения к однофазной сети. Но для максимальной защиты на баню устанавливают отдельный прибор с минимальным порогом срабатывания.
Следует не упускать из виду один важный момент, что этот прибор срабатывает только на поврежденную изоляцию, при коротких замыканиях или большом перегреве сети УЗО может не сработать. Поэтому, чтобы полностью обезопасить себя и близких перед этим устройством подключается автоматический выключатель.
Параметры тока приборов
В бытовых электросетях чаще всего используются дифференциальные автоматы типа С16, а другие не пользуются популярностью. В цепочках осветительных приборов применяют устройства с номинальным значением тока утечки до 30 мА. При наличии одиночных цепочек используют дифавтоматы – 10 мА. Защита для входных автоматов предполагает номинальный ток утечки до 300 мА.
Получается, что большинство энергопотребителей используют больше энергии именно в момент пуска, а не во время работы. Такие токи принято считать пусковыми, которые превосходят токи эксплуатации.
Для того, чтобы не прекращалась подача питания при включении электрического двигателя большой мощности, дифавтомат функционирует таким образом, что отключение происходит только при повышении номинального тока в несколько раз.
Согласно параметрам тока, при которых происходит срабатывание защиты, автоматы разделяют на следующие виды:
- B – выдерживает нагрузку до пяти раз;
- C – выдерживает нагрузку до десяти раз;
- D – питание отключается при увеличении номинального тока до двадцати раз.
Если в сети имеется некоторое количество потребителей с минимальной емкостью, то лучше установить устройство типа «B». В среднестатистической квартире или частном доме подключают устройство типа «C». В условиях промышленных объектов, где имеется мощное оборудование, устанавливают приборы типа «D».
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:
- Прежде всего, от прибора отключается цепь нагрузки по фазе и нулю, для чего используется автоматический выключатель.
- Далее используется схема подключения к УЗО измерительной аппаратуры и элементов регулировки (потенциометр).
- 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:
- Через автомат к устройству защиты подключается нагрузка.
- Согласно тестовой схеме к прибору подсоединяется измерительная цепь, состоящая из магазина сопротивлений и амперметра.
- Изменяя магазин сопротивлений, добиваются срабатывания устройства и фиксируют показания амперметра.
- 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.
Принцип действия
Так как УЗО является прибором для защиты человека от поражения током, в основу принципа действия положена нейтрализация опасного потенциала корпуса оборудования. К верхним клеммам устройства присоединяются фаза и ноль непосредственно от генератора энергии, а к нижним – фаза и ноль от нагрузки. Таким образом, схема движения тока по цепи имеет порядок от источника электричества через УЗО на проводе к электроприбору, а затем в обратном порядке возвращается в сеть.
В цепи устройство выступает как основной контроллер силы тока, который в нее поступает и выходит, соответственно. При ненулевой разнице обнаруживается утечка, сигнал о которой поступает в УЗО и менее чем через секунду электрическая схема отключается.
В стабильной и исправной сети между входящим и выходящим напряжением нет заметной разницы, поэтому контроллер не срабатывает и все подключенное оборудование работает нормально. При внештатных ситуациях с утечкой тока вся электрическая сеть прекращает работу, предупреждая воспламенение или прямой контакт с человеком. Принцип работы направлен, прежде всего, на безопасность, поэтому УЗО никак не реагирует на аварийные ситуации, которые не сопровождаются утечками тока, например, на перегрузку электросети или короткое замыкание в ней.
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.
Возможные ошибки при установке
Прежде чем приступать к подключению, необходимо знать об ошибках, которые наиболее часто допускаются при установки данного варианта электрической защиты.
- Фазный провод электропроводки всегда подключается к клеме «L», а ноль — к «N».
- Нейтраль проводки не должна быть установлена в обход системы.
- Если к группам защитных устройств подключается большое количество потребителей электроэнергии, то запрещается объединять «0» всех потребителей электроэнергии.
Кроме этого, когда срабатывает защитное отключение, необходимо выяснить причину, а только после этого включать УЗО, иначе проблема с утечкой не будет решена, что чревато повторными срабатываниями защитного механизма.
Варианты схем
Прежде чем подключать УЗО без заземления, следует позаботиться о том, чтобы в схеме присутствовали стандартные автоматы. Подключается оно двумя способами:
- на вход;
- на вход и на отводящие ветви.
Важно, чтобы устройство было подключено только в комбинации с автоматическим выключателем, иначе оно не будет выполнять свою функцию
Подключение на вход
Такой вариант подразумевает включения прибора в общую схему для защиты всей домашней проводки. Для этого способа необходимо подключить УЗО и автоматы уходящих присоединений.
Из преимуществ схемы подключения на вход можно выделить существенную экономию, так как для обеспечения безопасности используется только один контроллер. Однако в то же время есть и свои недостатки. Например, при замыкании фазы на одном приборе из строя выходит вся электросеть и прекращается подача напряжения ко всему подключенному оборудованию в квартире.
Схема с одним УЗО на входе
Прежде чем выбирать этот вариант, желательно взвесить все «за» и «против» такого способа эксплуатации прибора. Схема подойдет для подключения УЗО в однофазной системе без заземления.
Подключение на входе и на отходящих ветвях
Для реализации этой схемы понадобится несколько УЗО в двухпроводной сети. Как и в предыдущем варианте, один из них устанавливается на входе после вводного автомата, а остальные размещаются сразу после автоматических выключателей отходящих присоединений.
Подключение УЗО на входе и на отходящих ветвях
Количество необходимых устройств зависит от группировки и схемы домашней электросети. Чаще всего используют разделение на осветительные и розеточные источники. Иногда применяют способ отдельной защиты дорогостоящего и энергозатратного оборудования, потребляющего электричество. В таком случае идеально подойдет установка УЗО в двухпроводной сети без заземления.
Схемы с несколькими УЗО в однофазной сети
Другим популярным вариантом является схема, где на отдельных линиях есть защита.
Схема с несколькими УЗО с разводкой по линиям после счетчика
Многих устраивает схема, изображенная на рисунке выше, поскольку все линии защищены. При этом легко обнаружить неисправность при появлении утечки тока по отключению одной линии. Кроме того, другая сеть остается работоспособной, что создает преимущества. Подключения фазы L, ноля N к аппаратам и земли PE, идущей на защиту электроприборов, выделяются другими цветами:
- синий – фаза;
- черный – ноль;
- зеленый – земля.
Ни в коем случае нельзя путать ноль и землю. Они выполняют разные функции, и при ошибочном подключении фаза может оказаться на корпусе прибора.
Следующая схема на рисунке ниже похожа на предыдущую, только здесь есть дополнительное УЗО на входе. При этом сразу возникает вопрос: зачем оно требуется? Общее устройство нужно преимущественно в тех случаях, когда не все линии защищены. Цвета проводов совпадают с предыдущей схемой.
Схема с общим и групповыми УЗО
Схема должна обеспечить селективность отключения, когда есть несколько защитных устройств и должно сработать только одно. Прежде всего, у входного устройства ток утечки должен быть больше и составлять не менее 100 мА. Еще селективность обеспечивается, когда есть устройства с разными задержками отключения.
Недостатком схемы является более высокая стоимость и необходимость размещения всего оборудования на большом распределительном щите.
Токовая защита не решает проблем с коротким замыканием. Если оно произойдет, устройство тут же выходит из строя. В связи с этим в одной линии с УЗО есть автоматический выключатель, который следует ставить с номиналом протекающего тока на одну ступень ниже.
Автоматы можно ставить последовательно: как перед защитным устройством, так и после него. Они не мешают друг другу и срабатывают, когда есть разные аварийные ситуации. Автоматы также срабатывают при очень больших токах утечки.
Уставки дифференциальных токов
Нормы установки УЗО обязательно учитывают I∆n — этот значок на корпусе означает ток утечки, значение при котором происходит расцепление, обесточивание. Пример части диапазона: 6, 30, 100, 500 мА. Иногда отображается в Амперах (А) тогда надо разделить на 1000: 0.006 и так далее. Явление «неотпускания», когда при токовом поражении невозможно оторвать руки, появляется при 30 мА, поэтому для бытового оборудования, конструкций с которыми контактируют люди, подбирают изделия, осуществляющие расцепление при 10 мА или до 30 мА тока утечки.
Для мощного оснащения, такого как бойлеры 1…3.5 кВт и выше, для влажных условий («мокрая» автозащита) всегда берут I∆n 10 мА.
Но если кроме высокомощного потребителя на линии есть иные приборы (мощности их учитываются в совокупности) то при 10 mA утечки есть риск ложных тревог, поэтому в таких ситуациях выбирают I∆n 30 mA (СП 31-110 п. А.4.15).
Расцепление происходит в рамках 50–100 % уставки дифтока. Изделие с I∆n 30 mA разомкнет контакты при 15–30 mA. При защите двойной или с несколькими уровнями по СП 31-110 п. А.4.2 для аппарата, расположенного ближе к точке питания (вводу), рекомендуют уставку и скорость сработки (селективность) в три раза больше, чем около обслуживаемого оснащения.
Подключение УЗО в двухпроводной сети
Например, в ванной комнате может использоваться бойлер, запитанный от одного автомата на 16 ампер. Установка нагревателя видимо производилась не очень аккуратно. Он запитан при помощи отдельно кинутого кабеля, который проходил в ванной комнате открыто, то есть без специальной защиты в виде короба или гофры. Во время принятия душа кабель покрывается влагой. Это, конечно, довольно опасно. Поэтому лучше установить специальное УЗО в двухпроводную сеть.
В щитке находилось два автомата. От первого запитан бойлер, а от второго – остальная квартира. После небольших раздумий было принято решение установить для каждой линии свое защитное устройство. Это затратно, но очень эффективно.
От щитка был протянут отдельный кабель. Затем удалось подключить освещение в прихожей. Но в остальных комнатах не получилось при помощи этого кабеля подключить
Для того, чтобы устройство было подключено надежно, было выбрано УЗО марки IEK с номинальным током 16 А. Выше в статье уже было упоминание касательно оснвоных ошибок при подключении, которые лучше не допускать. То есть нельзя объединять нули после УЗО. В щитке подключение было сделано так, что фаза пошла через автомат, а ноль пришлось взять из корпуса щитка. Перед подключением нужно отсоединить питающий кабель от выключателя, от щитка, а точней от его металлической части. После установки начинается подключение. Нужно сразу подключить ноль и фазу кабеля на выходные клеммы устройства. То есть к бойлеру нужно подключить один кабель, а к квартире — другой.
Клеммы автоматического выключателя заводятся на выход устройства. А на вход нуля присоединяется ноль непосредственно от корпуса щитка. Это позволяет исключить повторное объединение нулевых жил проводов, вышедших с УЗО. Таким образом, с корпусом щитка нет связи.
После выполнения работ по подключению уже можно проверить устройство в работе. Оно не должно срабатывать ни в каких ложных ситуациях в случае неправильного подключения. Нужно для этого включить автомат перед УЗО. Также надо создать нагрузку. Для этого можно, например, подключить к сети какой-то электрический прибор. Если не происходит отключений, то все прошло успешно и правильно.
Нужно помнить и о том, что после подключения УЗО надо исследовать наличие предмета утечки. При помощи специальной кнопки «ТЕСТ» можно проверить прибор на срабатывание.
