Подключение УЗО к однофазной сети без заземления

Один из известных способов защиты человека от высокого напряжения предполагает установку в питающие цепи особого прибора, реагирующего на небольшие по величине токовые утечки. В технической документации он классифицируется как устройство защитного отключения или УЗО. В соответствии с приведенной расшифровкой этот прибор позволяет снимать напряжение с опасного участка при наступлении той или иной аварийной ситуации. Особо интересен случай, когда устройство монтируется в незаземленной однофазной цепи (этот вариант подключения называется «УЗО без заземления»). Не менее важно научиться тому, как правильно подключить УЗО в питающую данный объект электрическую подсеть.

Необходимость установки

Современные приборы защиты особо востребованы в следующих ситуациях:

  1. При невозможности обустроить на объекте полноценное заземление.
  2. Когда к его безопасности предъявляются повышенные требования.
  3. При монтаже электрического оборудования на объектах, отличающихся повышенной влажностью (на кухне, в туалете и в ванной комнате, в частности).

Наличие этих устройств гарантирует надежную защиту человека, оказавшегося под воздействием опасного потенциала.

В основе таких гарантий лежат особенности срабатывания УЗО, отключающего питающую цепь практически мгновенно (в течение десятка миллисекунд). За этот промежуток времени токовая утечка через тело человека или животного не успевает достичь опасной для их жизни величины.

Внешний вид устройства защитного отключения УЗО
Внешний вид устройства защитного отключения УЗО

Как работает УЗО

Чтобы лучше было понятно, как работает УЗО – прежде всего, следует ознакомиться с его схемным исполнением и внутренним устройством. Независимо от способа включения (УЗО без заземления или при его наличии) в основе работы этого прибора лежит принцип сравнения втекающих и вытекающих токов. Для этого в его составе имеется дифференциальный узел, через который разнонаправленно протекают токи I1 и I2.

Принцип работы УЗО
Принцип работы УЗО

Они создают в катушках ферритового сердечника одинаковые магнитные потоки, компенсирующие друг друга. В итоге на исполнительное устройство разностный сигнал не воздействует, а УЗО остается во включенном (замкнутом) состоянии.

При случайном контакте с оголенным проводом через тело человека или животного начинает течь ток утечки Iу. В результате этого протекающая через орган сравнения обратная составляющая I2 уменьшается на эту величину.

Баланс прямого и обратного потоков в катушках Ф1 и Ф2 нарушается, а на исполнительный узел подается разностный сигнал. После этого УЗО в двухпроводной сети отключает нагрузку от питающей линии (опасное напряжение пропадает).

Лучшие схемы

В большинстве сетей, обеспечивающих однофазным питанием бытовые нагрузки, встречается УЗО без заземления. Для нормальной его работы хватает двух проводов (фазы и ноля).

Особенности схем без заземления

Специфика УЗО без заземления связана с тем, что при его использовании потребуется вспомогательное устройства защиты, срабатывающее в случае КЗ. С этой целью совместно с УЗО устанавливаются автоматы, рассчитанные на соответствующую токовую уставку.

Дополнительная информация: Вместо отдельного автомата и УЗО нередко применяется их комбинация, объединенная в корпусе одного прибора, который называется дифавтомат (на фото ниже показаны автомат, УЗО и дифавтомат).

Автомат, УЗО и дифавтомат

В данном устройстве предусмотрена коммутация сразу двух проводников питающей линии (фазы и ноля). Причем оба они подсоединяются к соответствующему контакту. Лишь при таком включении удается реализовать принцип работы УЗО, как прибора, сравнивающего токовые составляющие.

Классическое включение

Типовое включение УЗО без заземления возможно лишь при наличии разветвленной сети нагрузочных линий, защищенных отдельным АВ (на фото ниже таких нагрузок всего две).

Классическая схема подключения УЗО
Классическая схема подключения УЗО

Обратите внимание: Аналогичная схема применяется и при подключении УЗО к однофазным сетям с заземлением, из-за чего степень защищенности заметно возрастает.

Для ознакомления со спецификой защиты без заземления удобнее всего рассмотреть схему одиночного УЗО, в нагрузочную цепь которого через автомат включен один потребитель. На его примере можно изучить принцип действия этих систем, описание которого приводится ниже:

УЗО здесь устанавливается сразу после прибора учета (электросчетчика); причем к его контактам подводится как фаза, так и ноль. Согласно требованиям ПУЭ провода обязательно подсоединяются к верхним клеммам устройства (а не к нижней колодке).

С расположенных снизу контактов проводники отводятся по следующей схеме:

  • Фазный провод красной расцветки прокладывается до верхней колодки автомата (АВ).
  • Земляная жила в изоляции синего цвета отводится в сторону общей нулевой планки (ГЗШ), которая монтируется в квартирном щитке независимо от наличия полноценного заземления.
  • С нижней клеммы фаза совместно с нулевой шиной с ГЗШ отводится в сторону линейной нагрузки.

Прежде чем монтировать УЗО для квартир без заземления необходимо вспомнить о следующем. Оно непременно сработает лишь тогда, когда появляются утечки, вызванные прикосновением человека или к оголенному проводнику или корпусу, случайно оказавшемуся под опасным потенциалом.

Какая схема включения УЗО предпочтительнее

Для оценки схем подключения УЗО к однофазным сетям без заземления такая постановка вопроса не совсем корректна. Правильное будет поставить его так: какой уровень безопасности обеспечивает каждая из существующих схем включения УЗО в защищаемую линию? Для получения правильного ответа потребуется рассмотреть следующие варианты:

  1. Простейшая схема (один УЗО со стоящим после него линейным автоматом).
  2. Несколько параллельно задействованных устройств, работающих на одиночные АВ (групповое включение).
  3. Ступенчатое или последовательное подсоединение УЗО, каждое из которых рассчитано на свое значение утечки.

Понятно, что последний вариант более эффективен, чем обычные подключения УЗО без заземления. Однако из-за сложности в исполнении и избыточности защитных функций в быту он применяется крайне редко. Вторым по надежности представляется групповое включение, когда на каждую комнату отводится отдельное устройство в виде дифавтомата (фото ниже).

Групповое включение УЗО
Групповое включение УЗО

Важно! Данный вариант оптимально подходит для многоквартирного жилья и частных домов.

При такой организации включения каждая из обслуживаемых линий будет срабатывать независимо от других, что существенно повысит избирательность системы как единого целого. В результате этого безопасность пользования электроприборами в каждом из помещений заметно повышается.

Простейший способ подключения УЗО без заземления уже был рассмотрен ранее при описании классического варианта. Она обычно применяется в помещениях, где угроза поражения очень мала.

Схема для частного дома

В отличие от городского жилья, где за защиту силовых питающих сетей ответственны местные коммунальные службы, в частных жилищах все решения принимаются хозяином дома самостоятельно. В этом случае возможны следующие варианты:

  1. Использование трехфазных питающих цепей с УЗО соответствующего класса.
  2. Прокладка однофазной сети с групповыми приборами в каждой из линий.
  3. Многоступенчатые системы из нескольких последовательно включенных устройств с разными по величине токовыми утечками.

С порядком подключения трехфазного УЗО можно ознакомиться на схеме ниже. В этом случае потребуется 4-х полюсный прибор, включаемый сразу же после счетчика электроэнергии (тоже трехфазного).

Схема подключения 4-х полюсного УЗО
Схема подключения 4-х полюсного УЗО

Обратите внимание: Подключение трехфазной сети с заземлением востребовано в случаях, когда в частном секторе планируется применение силового оборудования, рассчитанного на 380 Вольт (станков или насосов, например).

В их отсутствие в сетях питания загородных строений используются обычные двухполюсные УЗО без заземляющей схемы, работающие по уже рассмотренному ранее принципу.

Особого рассмотрения требуют вариант обустройства многоуровневой системы, обеспечивающей сразу несколько подуровней по степени защиты. Со схемой подключения УЗО автоматов в квартире или частном доме можно ознакомиться на приведенном ниже рисунке.

Одно групповое УЗО и четыре индивидуальных
Одно групповое УЗО и четыре индивидуальных

На нем в качестве примера рассмотрена ситуация, когда для защиты используются одно групповое устройство и четыре индивидуальных.

Всего здесь предусмотрено пять приборов с утечками «выбивания» УЗО от 10-ти до 300 мА. Функцию группового устройства защиты от КЗ и пожара выполняет прибор на 300 мА и 63 Ампера. Два универсальных УЗО, рассчитанные на утечки 30 мА, защищают линии освещения и группу силовых розеток (токовые отсечки составляют 25 и 40 Ампер, соответственно).

Важно! Во влажных помещениях, где угроза поражения током особо велика, потребуется установить приборы высокой чувствительности с токами утечки порядка 10 мА.

Все оставшиеся группы разделены на подсети; причем в каждой из них устанавливаются соответствующие УЗО (для ванной и детской комнаты). Самостоятельное обустройство такой разветвленной системы энергопитания связано со значительными трудностями. Вот почему при выборе многоступенчатой схемы расположения дифференциальных автоматов для их монтажа рекомендуется пригласить специалистов.

Вариант для дачного хозяйства

Современные дачные хозяйства все более приближаются по своей инфраструктуре к полноценному жилью и имеют чаще всего довольно развитую систему электроснабжения. Электрическая защищенность людей, проживающих на таких объектах, должна быть на соответствующем уровне. Согласно действующим стандартам (положениям ПУЭ, в частности) требования к дачным домикам в части защиты от поражения электротоком не так высоки (если сравнивать их с городскими квартирами).

Этим и объясняется тот факт, что в дачных домиках традиционно применяются упрощенные схемы защиты с использованием универсальных УЗО (обычно – на токи утечки порядка 30 мА). При выборе подходящих для этих целей устройств предпочтение отдается совмещенным в одном корпусе АВ и УЗО (дифавтоматам). Такой комбинированной защиты от КЗ (токи отсечки выбираются в пределах 25 Ампер) и электрического удара вполне достаточно для безопасной эксплуатации дачного электрооборудования.

Обратите внимание: Трехфазное энергоснабжение с использованием 4-х полюсных устройств УЗО с заземлением в этом случае применяется крайне редко.

Для его обустройства потребуется специальное разрешение дачного кооператива и местного отделения «Энергосбыта». При необходимости расширить схему энергоснабжения дачного участка в ней допускается установка дополнительных (групповых) средств защиты от утечек на 10 мА (для размещенных на веранде розеток, например).

Порядок подключения

Общим принципом подключения УЗО без заземления предусматривается выполнение требований ПУЭ в части, касающейся соблюдения защитных мер при проведении электромонтажных работ. С этой целью в первую очередь необходимо полностью снять электропитание со всего объекта (вырубить вводный автомат на электрическом щитке) и запастись исправным инструментом. Последний должен включать набор отверток и бокорезы для зачистки концов проводки, а также индикаторную отвертку.

Из материалов потребуется устанавливаемое устройство и моток медной проволоки в изоляции сечением не менее 2,5 мм. Кроме того, заранее следует приготовить электрическую схему монтажа в однофазной сети, составленную в полном соответствии с действующими стандартами.

Все операции по установке защитного устройства проводятся с учетом следующих важных моментов:

  1. Прибор защиты надежно крепится на панели вводного электрического щитка в непосредственной близости от электросчетчика и линейных автоматов.
  2. После установки устройство подключается согласно схеме медными проводниками выбранного сечения (не менее 2,5 мм).
  3. В процессе монтажа следует руководствоваться схемой по подключению, имеющейся на корпусе устройства.
  4. По завершении монтажных операций необходимо еще раз убедиться в правильности произведенных подключений и попытаться подать на объект электропитание (включить вводный автомат).

Проверить корректность работы дифференциального устройства можно посредством специальной кнопки «Тест». После нажатия на нее особый встроенный механизм вызовет автоматическое срабатывание защиты. Как правило, грамотно рассчитанное УЗО в квартире без заземления или дифавтомат на даче, проходят тестовую проверку без всяких сложностей и затруднений. В противном случае придется признать, что параметры защиты выбраны неправильно. Последнее проявляется в том, что нажатие на «Тест» не приводит к срабатыванию УЗО при подключении внешней нагрузки.

Дополнительная информация: Возможен также вариант нерабочего (неисправного) УЗО или дифавтомата, проверить состояние которых можно простой подменой.

В этом случае прибор меняется на новое изделие, а старое возвращается в магазин или отправляется на ремонт.

Выводы и полезное видео по теме

Обзор различных способов подключения устройств защитного отключения без заземления показал, что в этом случае возможно несколько подходов к обеспечению защиты от поражения высоким напряжением. При выборе оптимальной схемы подключения УЗО однофазной сети без заземления исходят из следующих соображений:

  • Наличие особых требований по защищенности данного объекта или линейного участка нагрузки.
  • Категория помещения по уровню опасности (смотрите классификацию в ПУЭ).
  • Необходимость в дополнительной защите отдельных помещений и зон.

Лишь после того, как все указанные моменты будут учтены, можно выбрать конкретную схему включения защитных приборов. Если выполнить все приведенные в данном обзоре требования – она обеспечит безопасность эксплуатации электрооборудования.

При желании получить как можно больше информации о том, как подключаются УЗО без заземления, можно просмотреть видеоролики, в которых эта тема раскрывается более подробно. Ознакомление с этими материалами позволит пользователю разобраться с тем, работает ли УЗО без заземления. После просмотра роликов полученные из него данные позволят грамотно подобрать параметры дифавтомата и обеспечить гарантированную защиту себя и близких людей от непредвиденного поражения электрическим током.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Главный редактор, автор статей. Опыт работы по ремонту и монтажу электрических систем более 30-ти лет.
Фишки Электрика
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: