Правила подключения УЗО к однофазной сети без заземления: лучшие схемы + порядок работ

Подключение в квартире

Владелец квартиры не имеет возможности выбирать размеры распределительного щита, поэтому он может столкнуться с нехваткой места для установки всех необходимых аппаратов защиты. Таким лицам полезно будет узнать, что существуют компактные приборы, одновременно выполняющие функции УЗО и автоматического выключателя. Они называются дифференциальными автоматами.

Выбирайте дифавтомат со специальными флажками, которые позволяют понять, какая именно часть сработала: ВА или УЗО. Без такого индикатора распознать причину срабатывания прибора и выявить неполадку будет сложнее.

В квартире, как и в доме, через УЗО следует подключать все розетки, а также отдельно запитанные приборы, которым пользователь может прикоснуться.

Кондиционер, к примеру, к таковым не относится.

А вот приборы, работающие с водой — бойлер, стиральная и посудомоечная машины — нужно подключать через УЗО обязательно, причем с уставкой тока утечки в 10 мА.

Важно знать, что бытовые УЗО делятся на две разновидности:

1. Регистрирующие утечку только переменного тока.
2. Регистрирующие утечку переменного и постоянного тока.

Поскольку сегодня многие электроприборы оснащаются импульсными блоками питания, более подходящим является УЗО второго типа.

Подключение УЗО без заземления

Строительство новых домов предусмотрено с защитным заземлением. При подключении УЗО к однофазной сети с заземлением при нарушении изоляции и замыкании сетевого провода на корпус электроприбора, возникнет ток утечки, который замкнется на токопроводящий корпус электроприбора и сработает защита УЗО.

Давайте представим, что защитное заземление отсутствует. УЗО не сработает до появления тока утечки, а он появится при случайном прикосновении человека к токопроводящему корпусу электроприбора. Ток утечки пройдет по пути сетевого провода, корпус электроприбора и человека стоящего на полу, в результате сработает механизм защиты УЗО.

Схема подключения УЗО с защитным заземлением

Что же получается? При наличии заземления корпуса электроприбора в аварийной ситуации сработает УЗО без прикосновения человека к корпусу прибора, так как возникает ток утечки через заземляющий проводник. В случае отсутствия защитного заземления ток утечки УЗО появится только при касании человека к корпусу находящемуся под напряжением. Во втором варианте человек становится «подопытным кроликом».

Однако время срабатывания защиты УЗО составляет миллисекунды, и человек не почувствует воздействие электрического тока. Даже при полном наличии фазы на корпусе бытового устройства, в лучшем случае вы почувствуете легкое пощипывание. Какую схему подключения УЗО выбрать решать вам.

Однако я советую выбрать установку УЗО с заземлением, и более безопасной защитой. В доме не сложно сделать контур защитного заземления, а в квартире защитное заземления можно взять с корпуса электрощита в подъезде и развести провод заземления по плинтусу к розеткам мощных потребителей тока – это стиральная машина, бойлер, электроплита, розетки в ванной.

Особенности электропроводки для подключения УЗО

Когда производится подключение УЗО в однофазной сети без заземления, разводка делается трехпроводным кабелем, но третий проводник к нулевым клеммам розеток и корпусам приборов не подключается, пока система не будет модернизирована под TN-C-S или TN-S. При подключенном проводе РЕ все токопроводящие корпуса приборов окажутся под напряжением, если фаза попадет на один из них, а заземление будет отсутствовать. Кроме того, суммируются емкостные и статические токи электроприборов, создавая опасность поражения человека.

Не имея опыта монтажа проводки и электрооборудования, проще всего приобрести переходник с УЗО на 30 мА и использовать его при подключении к розеткам электроприборов. Данный способ подключения значительно повышает электробезопасность.

Для электроприборов и розеток в ванной комнате и других помещениях с повышенной влажностью необходимо установить УЗО на 10 мА.

Подготовка к подключению

Правильно выполненные подготовительные и монтажные работы обеспечат стабильное функционирование УЗО.

Схемы подключения к трехфазной сети

При установке УЗО используют следующие рабочие схемы:

• Полное отключение электроцепи. Один агрегат имеет возможность обесточить всех потребителей электроэнергии при возникновении аварийной ситуации.
• Частичное отключение приборов. При появлении аварийных ситуаций обесточиваются только некоторые потребители.

Первая схема подключения используется в многоквартирных домах. Монтаж устройства осуществляется около счетчика электроэнергии. Если УЗО сработает, обесточивается целый дом.

При использовании второй схемы защитный механизм устанавливают на отрезке электрической проводки, идущей к конкретной комнате. Поскольку все приборы последовательно подключены к цепи, при срабатывании УЗО только «проблемный» потребитель отключится, а другие продолжат свое функционирование.

Второй вариант схемы может реализовываться иным способом. Точкой монтажа УЗО становится начало последовательного подключения к разводке, что позволяет реализовать селективное срабатывание агрегата на определенные группы потребителей. Также защитный механизм можно установить непосредственно перед выходным устройством.

Необходимость наличия заземления

Старые электросети относятся к системе tn-c, где отсутствует нулевой проводник для включения заземления. В этом случае защиту необходимо предусмотреть отдельно для дома или оборудования, что обеспечивает безопасный отвод токов. При отсутствии заземления ставить 4-х полюсный УЗО запрещено.

Правильная схема подключения к электрической сети предусматривает соблюдение следующих правил:

• Заземляющая жила соединяется только с выходным кабелем. Подключение напрямую УЗО недопустимо.
• При наличии однофазной сети нельзя использовать четырехполюсное устройство.
• Подключение к сети типа Б3 запрещено.

5 часто задаваемых вопросов

Основной вопрос, возникающий при изучении темы – возможна ли работа УЗО в двухфазной сети? Ответ: да, можно эксплуатировать прибор без заземления.  Подробности рассмотрены нами выше. Модернизация электросети в больших объёмах не требуется.

Второй вопрос, для чего нужна защита? Устройство защитного отключения обеспечивает безопасность потребителя, отключая участок электрической сети. Нужно, более того защиту необходимо установить на опасном участке.

Подключается УЗО своими руками или требуется помощь профессионального электрика? Да, своими руками установить электрооборудование можно. Но, если вы не уверены в своих силах в расчёте характеристик или монтаже, стоит пригласить электриков.

Опасны ли ошибки при подключении электрооборудования? Да, в лучшем случае они приведут к ложным отключениям сети, в худшем к неисправности потребителей электроэнергии или к травмам пользователя.

Как выбрать УЗО? Для этого нужно понимать принцип его работы, и параметры вашей электросети. Исходя из этих параметров, подбирается тип изделия и схема его подключения.

Различия старых и новых сетей

В современных домах в электрической проводке присутствует отдельный защитный проводник РЕ. Таким образом, в однофазной сети имеется три провода: фаза, ноль и заземление (РЕ). В старых домах все линии состоят из двух проводов, поскольку единый PEN – проводник, выполняет функции сразу двух проводов – нуля и защиты (PE+N). Данная система с объединенным проводником получила наименование TN-C. В данном случае отдельный заземляющий проводник отсутствует.
Как же в такой проводке будет работать устройство защитного отключения? Схема работы УЗО будет отличаться, поскольку корпуса приборов не заземлены. При повреждении изоляции и пробое на корпус, у тока отсутствует путь для дальнейшего ухода в землю. Одновременно корпус прибора будет обладать потенциалом, опасным для здоровья и жизни человека.

В случае прикосновения человека к корпусу, происходит образование цепи, по которой ток от прибора через тело будет утекать в землю. При достижении током утечки порога срабатывания в соответствии с уставкой УЗО, произойдет отключение цепи прибора от питания электрической сети. Человек будет находиться под действием электричества в зависимости от времени срабатывания УЗО. Несмотря на то, что защита срабатывает достаточно быстро, во время действия тока вполне возможно получить серьезную травму.

В результате, образуется определенный отрезок времени, в течение которого корпус прибора будет обладать потенциалом, опасным для человека. Этот период начинается повреждением изоляции и заканчивается срабатыванием защиты и отключением от сети. При наличии заземления на корпусе прибора, защитное отключение произошло бы сразу же после пробоя изоляции.

Зачем нужен

Монтаж таких устройств необходим по нескольким причинам. Главным образом, он был разработан для защиты. Отчего? Во-первых, УЗО защищает людей от поражения их током, особенно в тех случаях, когда в электроустановке существуют неисправности. Во-вторых, устройство срабатывает и отключает ток по причине случайного или ошибочного соприкосновения с токоведущими частями электроустановки, на случай когда происходит утечка тока. И, в-третьих, предотвращается воспламенение электропроводки в случае замыкания. Как видно из перечисленного, этот автомат на самом деле выполняет важнейшую функцию.

УЗО Сегодня можно встретить дифференциальные автоматы, особенность которых заключается в объединении автоматического выключателя и УЗО. Их преимущество заключается в том, что в щитке они занимают меньше места. Во всех случаях при подключении все контактные соединения должны подводиться к нему не снизу, а только сверху. Одна из причин заключается в более эстетичном виде. Но существует куда более весомая причина. Дело в том, что УЗО способен снижать коэффициент полезного действия работы всех бытовых предметов. Более того, при ремонтных работах электрик не запутается, и ему не придется изучать сложные, запутанные схемы. Итак, теперь пришло время рассмотреть варианты подключения.

Назначение заземления

Электрическая линия, использующая заземление, прокладывается с применением трёхпроводного кабеля. Каждый провод кабеля соединяет элементы своей цепи и бывает: фазовым (L), нулевым (PE) и земляным (PN). Величина, возникающая между фазовым проводом и нулевым, называется фазовым напряжением. Она равна 220 вольт или 380 вольт, в зависимости от типа системы.

Эти части могут оказаться под напряжением при неисправности самого оборудования или изоляции проводки. Если существует PN-соединение, фактически возникнет короткое замыкание между фазовым проводом и землёй. Ток, выбирая путь с наименьшим сопротивлением, будет стекать в землю. Такой ток называют током утечки. Во время касания металлических частей напряжение на них будет меньше, а соответственно, и меньше значение поражающего тока.

Заземление также необходимо для работы таких приборов, как УЗО. Если проводящие места приборов не будут подключены к земле, то ток утечки не возникнет и УЗО не сработает. Существует несколько типов заземления, но для бытового применения распространено использование только двух:

1. TN-C. Тип, при котором нулевой и земляной проводники объединяются между собой, другими словами, зануление. Эта система была разработана в 1913 году немецкой компанией AEG. Существенный недостаток в том, что при размыкании нуля на корпусах устройств возникает напряжение, превышающее фазовое в 1,7 раз.
2. TN-S. Тип, разработанный французскими инженерами, внедрён в 1930 году. Нулевой и земляной провода не зависят друг от друга и разделяются между собой на подстанции. Такой подход к организации заземляющего контакта позволил создать приборы учёта дифференциального тока (утечки), работающие по принципу сравнения величины тока в разных проводах.

Как часто бывает, в высотных домах используется только двухпроводная линия, состоящая из фазы и нуля. Поэтому для создания оптимальной защиты лучше дополнительно выполнить заземление. Для самостоятельного выполнения линии заземления сваривается треугольник из металлических уголков. Рекомендуемая его длина сторон — 1,2 метра. К вершинам треугольника привариваются вертикальные столбики с длиной не менее 1,5 метра.

Таким образом, получается конструкция, состоящая из вертикальной и горизонтальной полосы заземления. Далее сама конструкция закапывается в земле столбиками вниз на глубину не менее полуметра от поверхности до основания треугольника. К этому основанию прикручивается с помощью болта или приваривается проводящая шина, служащая третьим проводом, объединяющим корпуса приборов с землёй.

Как подобрать

Первый параметр, по которому выбирается УЗО — это тип проводки в помещении, где будет установлено устройство. Для помещений с двухфазной электропроводкой напряжением 220 В подойдёт УЗО с двумя полюсами. В случае трёхфазной проводки (квартиры современной планировки, полупромышленные и промышленные помещения) следует устанавливать четырёхполюсное устройство.

Для монтажа правильной схемы защитных устройств понадобятся несколько защитных устройств различного номинала. Разница будет заключаться в месте их установки и типе защищаемого участка цепи.

Подбор УЗО нужно производить с учётом определённых электрических параметров в домашней электрической сети, а именно:

• Ток отсечки УЗО должен быть больше чем наибольший потребляемый в помещении (квартире) ток на 25%. Величину максимального тока можно узнать в коммунальных структурах, обслуживающих помещение (ЖЭК, энергослужба).
• Номинальный ток УЗО, его следует выбирать с запасом по отношению к номинальному току выключателя автомата, защищающего участок цепи. Например, если автоматический выключатель рассчитан на ток 10 А, то УЗО следует выбрать с током 16А. Следует учитывать, что УЗО защищает исключительно от утечки, а не от перегруза и короткого замыкания. Исходя из этого обязательным требованием является монтаж автоматического выключателя в участке цепи совместно с УЗО.
• Дифференциальный ток УЗО. Значение тока утечки, в момент появления которого устройство выполнит аварийное выключение питания сети. В бытовых помещениях для обеспечения защиты нескольких потребителей (группа розеток, группа светильников) выбирают УЗО с уставкой дифференциального тока 30 мА. Выбор устройства с меньшей уставкой чреват частыми ложными выключениями УЗО (в сети любого помещения всегда присутствуют утечки тока, даже во время минимальной нагрузки). Для групп или одиночных потребителей, находящихся в условиях повышенной влажности (душевая кабина, посудомоечная машина, стиральная машина), следует монтировать УЗО со значением дифференциального тока 10 мА. Условия работы во влажном помещении считаются особенно опасными, с точки зрения электробезопасности. Не нужно устанавливать одинарное УЗО на множество групп потребителей. Для небольших помещений допустима установка одного УЗО с током уставки 30 мА на вводном щитке электросети. Но при такой установке, во время аварийного срабатывания, УЗО отключит электроэнергию во всей квартире. Правильно будет установить УЗО для каждой группы потребителей и вводное устройство с наибольшим током уставки. (Подробнее схема расстановки защитных устройств рассмотрена ниже).
• А также УЗО выбирается согласно типа дифференциального тока. Для сетей переменного тока производятся устройства с маркировкой (АС).

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.

Установка УЗО без заземления

Перед тем как начать разбираться с темой подключение УЗО без заземления, хотелось бы остановиться на одном очень важном моменте. Устройство защитного отключения берет на себя только токи утечки, но, ни коми образом, не сдерживает высокие нагрузки в сети и высокие токи, которые возникают за счет коротких замыканий

За это должен отвечать автоматический выключатель, поэтому оба прибора: автомат и УЗО, устанавливаются в сетях одномоментно. Но необходимо отметить, что схема подключения двух защитных приборов может иметь два варианта:

1. Когда прибор устанавливается на всю квартиру или на весь дом в единственном экземпляре. Место установки вводной распределительный щит после счетчика учета и контроля электроэнергии. Кстати, схема подключения УЗО без заземления этого типа на рисунке снизу.
2. Когда на каждый шлейф электрической разводки (группу потребителей) устанавливается одно маломощное устройство защиты отключения. Сколько групп, столько и приборов в щите. Правда, для сборки такой схемы потребуется распределительный щит более вместительный.

Каковы плюсы и минусы каждой схемы:

• Первый вариант имеет один даже очень большой минус. К примеру, если в доме в каком-то бытовом приборе произошло нарушение изоляции, приведшее к появлению тока утечки, то УЗО тут же сработает. Устройство просто обесточит весь дом, и не будет понятно, на каком участке (шлейфе) произошло нарушение. Найти это место будет сложно.
• В этом плане второй вариант более эффективный. Сработало УЗО на одной из групп, значит, неполадки надо искать именно на этом участке, к тому же остальные группы будут работать, как говорится, в рабочем режиме. Но вот стоимостной показатель может быть намного выше, чем в первом схеме, конечно, все будет зависеть от количества групп потребителей. Понятно, что даже три маломощных прибора будут стоить больше, чем один маломощный.

Кстати, о мощности устройства. Совет такой – его мощность должна быть чуть больше, чем мощность автомата или группы автоматов, который устанавливается после самого защитного прибора. Почему именно так? Все дело в том, что автоматический выключатель при перегрузках или коротком замыкании срабатывает не сразу. Некоторые могут выдержать несколько секунд повышения силы тока. При этом само УЗО такие нагрузки длительное время выдержать не может, если их номинальный параметр равен номиналу автомата. Он просто выйдет из строя.

Необходимо отметить, что схема заземления сегодня присутствует не во всех квартирах и домах. Старый жилой фонд еще живет по старым законам, где заземляющие контуры так и не проведены. А требования ПУЭ становятся все жестче и жестче. К примеру, в независимости от того, решается ли вопрос установки УЗО в квартире, этот прибор необходимо обязательно устанавливать в группах потребителей, которые располагаются во влажных помещениях.

И еще один момент, который стал причиной того, что автоматы и УЗО становятся ненужными при сборке распределительных щитов. Им на смену пришли дифавтоматы. Что такое дифавтомат? Это своеобразный симбиоз УЗО и традиционного автоматического выключателя, так сказать, два в одном. Этот прибор выполняет те же функции, то есть, защищает сеть от перегрузок, коротких замыканий и утечек тока. Удобно, экономично и эффективно. И все же нас интересует, как работает и устанавливается УЗО в однофазной сети.

Для чего необходимо УЗО

Для понимания принципа работы УЗО и особенностей его монтажа следует рассмотреть ряд основных моментов.

Прежде всего, нужно понимать, что использование в быту большого количества электроприборов приводит к увеличению опасности попадания человека под действие электричества. Поэтому формирование защитных узлов, оберегающих от этого опасного фактора, является необходимостью в современных жилых помещениях. Само Устройство Защитного Отключения — это элемент системы защиты, и функционально имеет несколько назначений:

• В случае замыкания в проводке УЗО защищает помещение от возгорания.
• В момент попадания человеческого тела под действие электротока УЗО отключает питание во всей сети или конкретного электроприбора для выполнения защиты (локальное или общее отключение зависит от позиции установки УЗО в системе питания).
• А также УЗО отключает питающую цепь, когда происходит повышение тока в этой цепи на определённую величину, что также является функцией защиты.

Конструкционно УЗО — это аппарат, имеющий функцию защитного отключения, внешне схожий с выключателем автоматом, но имеющий другое назначение и функцию проверочного включения. Крепление УЗО выполнено с применением стандартного разъёма дин-рейки.

Исполнение УЗО бывает двухполюсным — стандартная двухфазная электрическая сеть переменного тока 220В.

Такое устройство подходит для установки в помещениях стандартной постройки (с электрической проводкой, выполненной двухжильным проводом). Если квартира или дом оборудованы проводкой с тремя фазами (современные новостройки, промышленные и полупромышленные помещения), то в этом случае используется УЗО с четырьмя полюсами.

Двухполюсное и четырёхполюсное исполнение

На самом устройстве нанесена схема его подключения и базовые характеристики прибора.

• Серийный заводской номер аппарата, фирма производитель.
• Максимальная величина тока, при котором УЗО работает длительное время и выполняет свои функции. Эта величина называется номинальным током устройства, измеряется он амперами. Она обычно соответствует стандартизированным токовым величинам электроприборов. Обозначен на панели прибора как In. Эта величина устанавливается благодаря учёту сечения провода и конструкционного выполнения контактных клемм УЗО.
• Ток отсечки УЗО. Правильное название — номинальный отключающий дифференциальный ток. Измеряется он в миллиамперах. На корпусе прибора обозначен — I∆n. Указанное значение показателя тока утечки вызывает срабатывание защитного механизма УЗО. Срабатывание происходит, если все остальные параметры не достигают аварийных значений и монтаж выполнен правильно. Параметр тока утечки определяется стандартными величинами.
• Величина номинального дифференциального тока, не приводящего к аварийному выключению УЗО, работающему в нормальных условиях. Правильно называется номинальный не отключающий дифференциальный ток. Обозначен на корпусе — In0 и соответствует половине значения тока отсечки УЗО. Этот показатель охватывает диапазон значений тока утечки, во время появления которого происходит аварийное срабатывание устройства. Например, для устройства УЗО, имеющего ток отсечки 30 мА значение не отключающего дифф.тока будет составлять 15 мА, а аварийное выключение УЗО произойдёт во время образования в сети тока утечки величиной, соответствующей диапазону от 15 до 30 мА.
• Значение напряжения работающего УЗО составляет 220 или 380 В.
• На корпусе также обозначено наибольшее значение тока КЗ, в момент образования которого УЗО продолжит работать в исправном состоянии. Такой параметр называется номинальный условный ток короткого замыкания, обозначается как Inc. Эта токовая величина имеет стандартизированные значения.
• Показатель номинального времени отключения устройства. Этот показатель обозначается как Tn. Время, которое он описывает — это промежуток от момента образования в цепи дифференциального отключающего тока до момента времени, в который произошло полное гашение электрической дуги на силовых контактах устройства УЗО.

Пример обозначений:

Пример обозначения основных характеристик устройства

Подключение УЗО и дифавтомата — схема с заземлением

Чтобы понять, как осуществляется подключение УЗО и автомата, схема которого представлена на нашем сайте, нужно для начала разобраться, каково функциональное предназначение обоих этих устройств.

Несмотря на свою внешнюю схожесть, выполняют они разные функции. Так, устройство защитного отключения устанавливают, чтобы предотвратить повреждение электропроводки, а также обеспечить защиту от поражения электрическим током.

Что касается дифференциального автомата, то он прекрасно справляется с вышеперечисленными задачами, а также может предотвращать возникновение в проводке перегрузок, коротких замыканий.

Устройство защитного отключения — это всего лишь индикатор, с помощью которого можно контролировать утечки.

Обеспечить защиту сети устройство не способно, и поэтому рекомендуется установка обоих этих устройств.

Подключение УЗО и автомата (схема подразумевает последовательное их размещение) обеспечит максимальную защиту, так как выключит систему при превышении нормальной отметки уровня энергопотребления.

Установка устройства в однофазную сеть с заземлением: возможные варианты

Подключение УЗО с заземлением обеспечивает надежную защиту для человека, бытовых приборов и проводки. Важную роль играет здесь и тип используемого заземления. Повысить надежность системы электробезопасности можно, применяя все составляющие по отдельности, однако подключение УЗО с заземлением более предпочтительно.

Зачастую в частных домах и квартирах используется однофазный вариант электропроводки с номинальным напряжением в 220 В. Схема включения УЗО в однофазной сети достаточно проста. Существует несколько вариантов соединения этого устройства, но общий принцип, в целом, остается неизменным.

Совет

Наиболее распространенным является вариант, при котором устройство стоит на входе в дом/квартиру. Такая схема, сама по себе, является бюджетной, что и способствует ее широкому применению. Стоит отметить, что при срабатывании устройства будет сложно определить причину происходящих процессов.

Возможен и вариант подсоединения с установкой нескольких приборов — в этом случае, за каждую группу розеток или освещения отвечает отдельно взятое УЗО, поэтому при срабатывании одного из устройств определить причину будет легче, так как не придется обесточивать всю квартиру. Схема включения УЗО в однофазной сети обозначается, как правило, на корпусе изделия и в его паспорте.

Каким способом лучше подсоединить дифференциальный автомат?

Дифавтомат, схема подключения которого, в некотором смысле, аналогична принципам по монтажу автомата или УЗО, способен заменить иногда оба эти устройства и обеспечить сразу несколько степеней защиты.

Если в одной из подключенных сетей возникнут неполадки, то в аварийном режиме сработает ее автоматика, а отключены, при этом, будут все группы. Схема подключения дифавтомата в однофазной сети может также подразумевать его включение в цепь для контроля работы определенной электрической группы — такой вариант эффективен, полезен и надежен.

Как вам статья?