Схема подключения УЗО без заземления

Vivaset.ru, 03 августа 2021, 15:00

УЗО (устройство защитного отключения) – это коммутационный прибор, предназначенный для защиты электрической цепи от токов утечки и, как следствие, от поражения током человека, а также от возникновения пожаров. В отличие от автоматических выключателей и дифавтоматов, УЗО не защищает от коротких замыканий и перегрузок сети. Функция устройства состоит в размыкании цепи при возникновении дифференциальных токов утечки. Актуальность прибора возрастает с увеличением количества бытовых приборов в жилых домах и электрооборудования в офисных, торговых, складских и других помещениях. Возможно ли подключение УЗО без заземления и имеет ли смысл использование устройства в цепи без заземляющего конура?

Используемые сегодня виды электропроводки

Электропитание в жилые, служебные и производственные помещения подается из однофазной или трехфазной сети. При создании электросети в жилом здании следует помнить, что в новых квартирах и домах применяется современная электропроводка с отдельным защитным проводником PE, то есть фаза, ноль и заземляющий провод в однофазных сетях, и три фазы, ноль и PE проводник в трехфазных сетях. В домах старой советской постройки до сих пор используется электропроводка, в которой нулевой и защитный провода объединены в один PEN проводник. В однофазной и трехфазной сетях соответственно используются схемы: фаза (L) + PEN провод и три фазы (L1, L2, L3) плюс общий нулевой и защитный провод. Такая система, в которой функции «нуля» и защитного проводника объединены, называется TN-C.

Особенности использования УЗО в однофазных сетях

Если электропроводка в помещении выполнена по системе TN-C, возникает вопрос о целесообразности использования УЗО. Это связано с тем, что устройство по-разному работает в цепях с заземлением и без такового. Чтобы понять, в чем разница, важно знать принцип работы устройства.

Как работает УЗО. Если прибор используется в однофазной сети, то в нормальном режиме сила тока, протекающего в фазном проводе равна этому же показателю в нулевом проводе. Геометрическая сумма этих токов, протекающих в противоположных направлениях, равна нулю. В конструкции УЗО предусмотрен трансформатор, который имеет три обмотки. Одна из них подключена к фазному проводу, вторая – к нулевому, а третья служит для фиксации тока. Если в изоляции проводки защищаемого электроприбора появляется повреждение и происходит касание токоведущей части корпуса электрооборудования, во вторичной обмотке трансформатора возникает дифференциальный ток. Это вызывает срабатывание специального реле, которое приводит в действие механизм разъединения контактной группы.

В чем различие работы УЗО в схемах с заземлением и без. Разница в том, что в электросети с заземляющим контуром устройство защитного отключения сработает сразу же после возникновения тока утечки. Например, когда нарушилась целостность изоляции и оголенный провод коснулся корпуса стиральной машинки, пылесоса или любой другой техники. Если же в цепи нет отдельного защитного провода PE, УЗО не сработает в момент прикосновения токоведущей части к корпусу бытового прибора. Ток утечки в этом случае не возникает, а электрооборудование находится под напряжением. Устройство защитного отключения сработает только после прикосновения человека к корпусу электроприбора. Это означает, что если в здании нет технической возможности проложить заземление, УЗО все равно нужно устанавливать, т. к. прибор и в этом случае обеспечивает защиту от поражения электричеством.

Схемы подключения УЗО в электросетях без заземления

На входе. При использовании такой схемы устройство защитного отключения устанавливается сразу после счетчика электроэнергии. Из внешней питающей сети напряжение приходит на вводный автомат, затем на прибор учета энергии и после этого на УЗО. Далее в цепи монтируются автоматические выключатели отходящих присоединений. Все потребители электроэнергии, используемые в помещении, одновременно защищаются одним УЗО, установленным на входе. Преимущества такой схемы – в компактности и минимальных расходах, требуемых на ее реализацию. Недостаток в том, что при возникновении тока утечки на какой-либо одной точке, например в розетке, от электроснабжения отключается все помещение. Кроме того, уходит больше времени на то, чтобы определить место повреждения проводки.

На каждой отдельной ветке цепи. Это вариант подключения предусматривает использование нескольких УЗО. Одно из них устанавливается на входе, как и в предыдущей схеме. Остальные монтируются после селективно установленных автоматов сетевых ответвлений. Под селективностью автоматов понимают их свойство работать поочередно: в аварийной ситуации первым должен сработать ближайший к месту повреждения АВ. При построении схемы по такому принципу УЗО имеют возможность контролировать и в случае необходимости отсекать напряжение на каждой отдельной ветке присоединений. Поэтому утечка тока на каком-либо участке приведет к отключению электроэнергии только на этой ветке, остальные останутся в рабочем состоянии. Для реализации такой схемы потребуется щиток больших размеров, чем в предыдущем случае, но и степень защиты будет выше, т. к. в случае отказа одного из устройств на ответвлении его дублирует общее УЗО.

Использование УЗО в частном доме

Если в городском многоквартирном доме за защиту электросетей чаще всего отвечают коммунальные службы, то в частном домостроении решение об использовании защитных устройств остается за владельцем жилья. Собственник может воспользоваться трехфазной питающей сетью с УЗО соответствующего типа, проложить однофазную сеть с групповыми приборами в каждой линии или создать многоступенчатую систему из нескольких последовательно соединенных устройств с разными уставками срабатывания. Подключение к 2-фазной электросети имеет смысл, когда в доме используется (или планируется использование) силовое оборудование на 380 В. Это могут быть насосы, станки и пр. Если такой техники в доме нет, создают однофазную электросеть с обычными двухполюсными УЗО. В многоуровневой системе на входе устанавливается противопожарное устройство защитного отключения с уставкой 300 мА, для остальных веток уставка может составлять 10 или 30 мА.

Селективность УЗО

Как и в случае с автоматическими выключателями, селективность устройств защитного отключения (соединенных последовательно) заключается в том, что при возникновении тока утечки должен сработать модуль, расположенный ближе всех к месту аварии. Таким образом исключаются нежелательные отключения последующих УЗО, что упрощает поиск и устранение неисправности, приведшей к отключению, и обеспечивает бесперебойную работу остальных участков цепи. За счет чего обеспечивается селективность УЗО? Последовательное срабатывание устройств становится возможным благодаря соблюдению двух условий, а именно – селективности:

по времени. Время срабатывания УЗО, расположенного ближе остальных к аварийному участку, должно быть как минимум в три раза больше, чему у общего устройства защиты;
по току. Значение уставки по току утечки у ближайшего к месту неисправности УЗО должно быть в 3 раза меньше, чем у приборов, стоящих в схеме выше.

Порядок проведения монтажных работ

Подключение УЗО в сетях без заземляющего контура происходит в такой последовательности:

к электрощиту здания или помещения подводят силовой кабель от внешней питающей электросети;
внутри щита размещают вводный автомат, отсечку которого нужно рассчитать с учетом предполагаемой общей нагрузки;
устанавливают счетчик электроэнергии в удобном месте и соединяют его входные клеммы с выходом автомата;
монтируют УЗО внутри щитка и подключают его верхние входные клеммы с выходными контактами счетчика;
к выходным зажимам устройства защитного отключения присоединяют фазный и нулевой проводники внутренней электропроводки;
подключают силовой кабель к зажимам вводного автомата.

Как проверить УЗО

Для проверки устройства защитного отключения на срабатывание в конструкции прибора предусмотрена специальная кнопка «тест». При ее использовании активизируется схема, имитирующая возникновение дифференциальной разности токов. В момент нажатия прибор должен мгновенно сработать и разъединить контакты. Правила электробезопасности предписывают выполнять такую проверку минимум один раз в месяц.

Заключение

Таким образом, УЗО, как прибору, не требуется подключение к заземлению. Работа устройства основана на сравнении входящего в него тока с исходящим. Если разница этих параметров превышает определенное значение (уставку), устройство срабатывает. При этом, для УЗО не важна причина утечки. Ток может «уходить» через поврежденную изоляцию на корпус бытового прибора и дальше через заземление на «землю». Или же проводником для утечки на «землю» может быть тело человека. В сетях с заземляющим контуром УЗО обеспечивает максимальную степень защиты пользователей от поражения током. Если же в цепи нет заземления, устройство тоже выполнит отключение, но только после прикосновения человека к корпусу оборудования, пребывающего под напряжением.

Если у вас остались вопросы, связанные с подключением УЗО в электросетях без заземления, вы можете обратиться к специалистам нашей компании по телефону или с помощью онлайн-чата.