Опубликовано

УЗО и заземление

От простого к сложному

Представленная простейшая схема подключения УЗО дает возможность понять принцип – нулевой провод после защитного устройства должен быть изолирован также как и другие проводники. Он не должен контактировать ни с входным нулевым проводником, ни с заземляющим проводом РЕ.

Принцип подключения УЗО с автоматами

Понимание этого простого правила позволить самостоятельно собрать щиток любой конфигурации, какой бы сложной не казалась схема. Ещё одно важное правило — обязательно использовать защитный автомат, последовательно включённый с УЗО.

Данная схема отлично подходит для подсоединения одной или несколько параллельно подключенных розеток, может с успехом использоваться для энергообеспечения электроприборов в ванной, на кухне, в гараже или в подвале.

Схема с несколькими автоматами защиты

Такой тип подключения может использоваться в вводном щитке, для защиты с помощью одного УЗО всей квартиры. На изображении видно, что помимо дополнительных автоматических выключателей появился новый элемент — изолятор нулевой шины, устанавливаемый на din-рейку.

нулевая шинка

Дело в том, что после каждого выключателя выходит фазный провод, идущий в паре с нулевым проводником к своему потребителю. Эти нулевые проводники должны иметь электрическое подключение к выходной клемме N автоматического отключающего устройства. Понятно, что при большом их количестве они просто физически не влезут в зажим.

Некоторые электрики подпиливают токонесущие жилы, если кабеля одножильные, или откусывают несколько жилок в многожильных кабелях, чтобы втиснуть всю скрутку нулевых проводов в гнездо подключения. Так делать крайне нежелательно ввиду того, что сечение у каждого подпиленного проводника будет меньшим, соответственно будет больше сопротивление и нагрев.

Множество контактов в одной точке также будет создавать дополнительное тепловыделение, усугубляя ситуацию. Решением данной проблемы является подключение нулевых проводников на изолированную нулевую шину.

Выпускаются данные изделия с разными количествами монтажных отверстий различных диаметров. Изоляторы, удерживающие шину могут крепиться как на дин рейку, так и на корпус щитка. Шина заземляющего провода РЕ крепится прямо на корпус.

Соединение всех нулевых проводов в один жгут нежелательно также по причине дополнительных трудностей при поиске неисправности на линии, или при демонтаже одного из кабелей – придётся лишний раз откручивать зажим, разматывать скрутку, что приведёт к микротрещинам в токопроводящих жилах.

Но допускается одновременный монтаж двух проводов в одно гнездо, как видно из рисунка, входы защитных автоматов объединены перемычками. Профессионалы для этих целей используют специальные соединительные шины, называемые «гребёнками».

«гребенка»

Копируя предыдущую схему

Чтобы установить селективную многоуровневую защиту, нужно использовать предыдущую схему, попросту её скопировать, и вставить на уровень ниже, добавив или убрав защитные автоматы, изменив номинальный ток и дифференциальный ток отключения защитного устройства.

Входное УЗО в этом случае должно быть типа S — селективное. На приведённой схеме имеем последовательное и параллельное подключение УЗО. Таким способом можно собрать сколько угодно сложную систему защиты.

Стоит также отметить, что подключение трёхфазного УЗО принципиально ничем не отличается, — вместо однофазных автоматов используются трехфазные. Электродвигатели могут подключаться на три фазы без нейтрального провода.

Предварительная подготовка

В электрощитах должны быть предусмотрены крепления для 35мм DIN рейки. В некоторых изделиях она устанавливается производителем изначально. При установке УЗО непосредственно на место его эксплуатации, схема подключения должна быть перед глазами, чтобы избежать ошибок и путаницы проводов.

Расположить автоматы и подключаемые устройства нужно так, чтобы избежать излишнего переплетения проводников. Вся система в сборе должна выглядеть эргономично и эстетично.

И дело тут не в красоте проделанной работы, а в том, что позже, при ремонте, замене, или подключении дополнительных элементов, будет проще разобраться во всём хитросплетении проводов. По этой же причине нужно запастись разноцветным кабелем типа ВВГ, соответствующего токам сечения. Также стоит использовать изоляционную ПВХ трубку (кембрик) для маркировки проводников.

Чтобы установить УЗО и другие автоматы своими руками, нужно иметь минимальный необходимый набор инструментов:

  • отвертку;
  • плоскогубцы;
  • нож или стрипперы;
  • кусачки.

Профессиональные электрики для снятия изоляции применяют специальные клещи (стрипперы). При небольшом объёме монтажных работ можно обойтись ножом, стараясь аккуратно снимать изоляцию, не повреждая жилу. Но для зачистки множества кабелей лучше запастись специализированным инструментом – будет быстрей и надёжней.

Не допустить ошибки

Имея столь разветвленную систему проводов, легко ошибиться, особенно, если весь монтаж осуществлён в одном щитке. Нужно поэтапно подключать каждое УЗО, начиная от ввода, заканчивая сведением нулевых проводов на изолированную нулевую шину, для каждого УЗО свою.

Очень важно не перепутать нейтральные провода от разных устройств защиты. Кроме этого, правильный монтаж розеток играет ключевую роль: если где-нибудь будет перепутан нулевой провод с заземлением, устройство будет срабатывать сразу при включении на него нагрузки.

Полярность

Среди некоторых электриков существует убеждение, что УЗО можно подключать любым способом, меняя нулевые и фазные проводники. Для электронных УЗО такое пренебрежение правилами может быть фатальным – внутренне питание выйдет из строя.

Электромеханические устройства работать будут, но при выключениях будут нюансы – фазный контакт размыкается на долю секунды быстрей. Раз производитель указывает маркировку выводов, значит он проводил соответствующие испытания и расчеты.

Кое-кто из электромонтёров, стараясь сэкономить на проводах, может подключить УЗО «снизу вверх», поменяв вход и выход местами. Устройство будет работать, но гаситель дуги может дать сбой в таком случае, и при большой нагрузке, в момент срабатывания защиты, несколько тысяч градусов плазмы могут стать причиной бедствия. Не стоит экспериментировать с правильностью подключения, всегда нужно соблюдать полярность.

Культура монтажа

Важно не допускать натяжения или провисания проводов. Изоляция должна быть снята на всю длину вхождения в монтажное гнездо, но не более. Не делать многократного сгибания-разгибания проводников. Зажимать клеммы подходящей отвёрткой, не допуская её проскакивания, не переусердствовать с применением силы. Проверять надёжность монтажа каждого провода, подёргивая его рукой.

Разновидности электрических сетей

Электропитание в наши квартиры и дома поступает из однофазной сети или трёхфазной.

Однофазное электрическое питание представляет собой одну фазу и ноль. Для питания бытовой техники и осветительных приборов нужно фазное напряжение, которое получается на выходе после понижающего трансформатора. Такое однофазное питание предполагает запитку от одной фазы линии.

По фазному проводнику движется электрический ток, а по нулевому он возвращается в землю. Чаще всего такой тип электропроводки применим в квартире, и имеет он две разновидности:

  • Однофазная сеть двухпроводного исполнения (без земли). Такой тип электросети чаще всего можно встретить в домах старой постройки, в ней не предусмотрено заземление электрических приборов. Цепь включает в себя только нулевой провод, имеющий буквенную маркировку N, и один фазный проводник, он соответственно обозначается буквой L.
  • Однофазная сеть трёхпроводного исполнения. В ней помимо нулевого и фазного имеется ещё защитный заземляющий проводник, обозначаемый РЕ. Корпуса электрических приборов нужно подсоединять к заземляющим проводникам, это обеспечит защиту самой техники от перегорания, а человека от действия электрического тока.

В доме зачастую присутствует техника, которой нужно трёхфазное напряжение (насосы, двигатели, если есть станки в сарае или гараже). В данном случае сеть будет состоять из нулевого и трёх фазных проводов (L1, L2, L3).

Аналогично трёхфазная сеть бывает четырёхпроводного исполнения и пятипроводного (когда присутствует ещё защитный заземляющий проводник).

С разновидностями сетей определились, а теперь будем непосредственно переходить к вопросу, возможно ли подключение УЗО без заземления и как правильно устанавливать это устройство?

Можно ли подключать УЗО без заземления – на видео:

В чём необходимость монтажа УЗО?

Рассмотрим этот вопрос на простом примере. Предположим, в ванной комнате стоит стиральная машина. Электрическая квартирная проводка выполнена только нулевым и фазным проводами, защитного заземления нет, и УЗО не смонтировано.

Представляем ситуацию дальше. Внутри машинки повредился изоляционный слой, в результате чего фаза стала соприкасаться с металлическим корпусом. Появился какой-то потенциал, то есть корпус стиральной машинки теперь под напряжением. Если к ней подойдёт человек и прикоснётся, то будет играть роль проводника, по которому потечёт электрический ток. Действие тока продолжится до тех пор, пока человек не отдёрнет руку от стиральной машинки, потому что повреждённый участок никаким устройством не отключится. К сожалению, под воздействием тока мышцы человека парализуются, и самому отдёрнуть руку не всегда получится.

Здесь есть два варианта – либо человек теряет сознание и подает, либо кто-то посторонний оказывает ему помощь путём отключения вводного автомата на помещение.

Если бы в рассмотренном примере в распределительном щитке стояло УЗО, оно отреагировало бы на появление тока утечки, отключилось и обезопасило человеческую жизнь. Именно по этой причине в квартире, оснащённой большим количеством мощной бытовой техники, просто необходима установка УЗО.

Как работает УЗО с заземлением и без него?

По какому принципу работает УЗО в двухпроводной сети, если заземление отсутствует? Когда появится изоляционный пробой на корпусе прибора, устройство защитного отключения не сработает, потому что корпус не заземлён и пути для прохождения токовой утечки нет. При этом корпус прибора будет под опасным для человеческой жизни потенциалом.

В момент прикосновения человека к корпусу прибора, токовая утечка будет уходить на землю через его тело. Когда величина этого тока сравняется с порогом срабатывания УЗО, произойдёт отключение, и из питающей сети напряжение не будет подаваться на повреждённый электроприбор.

Сколько по времени будет находиться человек под действием токовой утечки, зависит от уставки срабатывания УЗО.

Хоть оно и отключится быстро, этого времени может быть вполне достаточно, чтобы получить серьёзную электротравму.

А вот если бы корпус был подсоединён к защитному заземлению, УЗО отреагировало и отключилось бы сразу, как только произошёл изоляционный пробой.

Как видите, схема подключения УЗО без заземления реально применима, однако не даёт 100 % гарантии безопасности. Но так как в старых домах в основном выполнена двухпроводная электрическая сеть, а переделать её на трёхпроводную не так-то просто, единственным выходом защиты оборудования и человека является монтаж УЗО.

Наглядный принцип работы УЗО без заземления на видео:

Принцип работы этого устройства основан на измерительных процессах. Регистрируется величина тока на входе и на выходе. Если эти показания одинаковы, то нет повода для срабатывания. Как только в сети появится токовая утечка, величина на выходе станет меньше, и устройство отключит повреждённый участок. УЗО работает за счёт расцепляющего механизма в связке с электромагнитным реле.

Варианты схем

Перед тем, как подключать УЗО без заземления, запомните важный совет! Схема обязательно должна включать в себя помимо устройств защитного отключения и обыкновенные автоматы.

Многие наивно полагают, что это одинаковые механизмы и служат для одной и той же цели. Главное, понять разницу в их работе. Автоматический выключатель – это защита для подающей сети напряжения. Он отключает повреждённый участок, если в нём возникли сверхтоки в результате короткого замыкания или перегруза. За счёт этого аварийная ситуация не распространяется на общую сеть, и она остаётся в исправном состоянии.

УЗО защищает только от токовых утечек, их величины очень малы в сравнении с токами КЗ. Поэтому если в сети возникает режим короткого замыкания или перегруза и при этом отсутствует автомат, УЗО не отреагирует. Нужно всегда устанавливать его в схему в паре с автоматическим выключателем.

Подключение УЗО без заземления может быть выполнено двумя способами.

Подключение на вход

При такой схеме устанавливается одно УЗО для обеспечения защиты одновременно всей квартирной проводки.

Из сети по вводному кабелю в распределительный щиток поступает напряжение и приходит на двухполюсный автомат. Затем в схеме устанавливается устройство защитного отключения. Далее монтируются автоматы отходящих присоединений. Все эти отходящие потребители одновременно защищаются одним УЗО, установленным на входе.

Плюс этой схемы в том, что используется только одно устройство защитного отключения, соответственно не требуются значительные материальные затраты. К тому же в распределительном щитке можно всё компактно разместить и он не будет больших размеров.

Но имеется и существенный недостаток. Представьте себе, что какой-то бытовой прибор в данный момент подключен к розетке и в нём происходит замыкание фазы на металлический корпус. УЗО на появившуюся токовую утечку реагирует и отключается. Прекращается подача напряжения на всю квартиру. Если в этот момент к розетке был подключен только один электроприбор, искать повреждение несложно. А если одновременно работало много бытовой техники? Мало того, что сразу с прекращением подачи напряжения перестал работать холодильник, завис кондиционер, остановилась программа в стиральной машине или хлебопечи, остались несохранённые документы на компьютере. Так ещё нужно будет отыскать, на какой именно технике замкнуло фазу, а это уже доставляет определённые трудности.

Поэтому прежде чем выбирать данную схему подсоединения УЗО, подумайте об удобстве её дальнейшей эксплуатации.

Подключение на входе и на отходящих ветвях

Такой вариант схемы предусматривает подсоединение нескольких УЗО. Одно, как и было рассмотрено выше, монтируется после вводного автомата на входе. Остальные ставят за автоматическими выключателями отходящих присоединений. Сколько их будет, зависит от того, как вы сгруппируете свою домашнюю электрическую сеть. Возможно, по одному автомату и УЗО у вас будет стоять на каждую отдельную комнату. Есть вариант разделения розеточных и осветительных групп потребителей. В некоторых схемах выполняется отдельная защита бойлера, стиральной или посудомоечной машины, кондиционера или электропечи.

Как работает подобная схема? Например, на одной из отходящих линий произошла токовая утечка. Сработает УЗО, защищающее именно эту линию. Напряжение во всей квартире не исчезает, вся остальная техника остаётся в рабочем состоянии. В этом заключается несомненное преимущество данного варианта схемы. Её недостаток в том, что распределительный щиток получится внушительных размеров, не совсем удобно в нём располагать большое количество УЗО и автоматов. Да и недёшево обойдётся это в материальном плане.

Возникает вопрос, зачем в схеме ещё одно УЗО на входе? Бывают ситуации, когда по той или иной причине отходящее устройство не среагировало на токовую утечку. В этом случае входное УЗО будет подстраховкой, через определённый промежуток времени отключится оно. В принципе, его можно опустить и выполнить схему без вводного устройства. Но если финансовые возможности позволяют, лучше подстрахуйтесь, всё-таки речь идёт о безопасности людей.

Наглядно общий принцип подключения УЗО на следующем видео:

Сборка схемы

В практическом выполнении сложностей нет. Весь алгоритм работы будет выглядеть следующим образом:

  • Все работы с электричеством всегда начинаются с обесточения рабочего места. Поэтому отключите квартирный вводной автомат. При помощи индикаторной отвёртки убедитесь, что напряжение на его выходе действительно отсутствует.
  • На дин-рейке закрепите устройство защитного отключения. С тыльной стороны на нём имеются защёлки, которые надо вставить в перфорированные отверстия на рейке.
  • Корпус устройства защитного отключения имеет маркировку входных и выходных контактов для нулевых и фазных проводников. Питание на УЗО подаётся сверху, а снизу выполняется подсоединение нагрузки. С выходной клеммы автоматического выключателя фазный проводник «L» подключайте на соответствующую входную клемму УЗО. Аналогичную коммутацию проделайте с нулевым проводом «N».

  • Фазный выход с УЗО распределите по всем автоматам отходящих линий.
  • Выход с нулевого контакта подсоедините на нулевую шинку. А уже от неё проводники разойдутся по потребителям. После УЗО нулевые проводники в один узел не объединяются, это вызовет ложные срабатывания устройства.
  • После выполнения всех коммутаций, включите вводной автомат. Проверьте правильность подсоединения и работы устройства защитного отключения. Для этого на корпусе УЗО имеется специальная кнопка «ТЕСТ». Её главная цель – имитация токовой утечки. С фазного проводника ток подаётся на сопротивление, а с него, минуя трансформатор, на нулевой проводник. Из-за сопротивления ток стал меньше на выходе и за счёт полученного небаланса сработает отключающий механизм. Нажмите на проверочную кнопку, УЗО должно отключиться. Если этого не произошло, значит, имеются неточности в подсоединении либо устройство не исправное.

Распространенные ошибки при подключении УЗО на видео:

Если будете подключать УЗО с заземлением, помните, что использовать для этой цели водопроводные трубы или другие коммуникационные сооружения недопустимо.

Заземление должно быть правильно выполненным, а не сделанным самостоятельно, только в этом случае можно быть полностью уверенным в безопасности. Если заземление нерабочее, то обязательно отсоедините и заизолируйте проводники, приходящие в щиток от электроприборов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *