Подключение в однофазной сети с заземлением – схема
На самом деле в 1-но фазной сети монтаж электропроводки нужно проводить трехжильным проводом: фаза, нуль и заземление.
Такой монтаж при дальнейшей эксплуатации электроприборов дает надежную защиту от поражения человека электротоком и пожара в помещении. УЗО при таком способе подсоединения работает более эффективнее чем без заземления.
Ниже приведена правильная схема подключения по системе TN – С – S.
- Провод РЕ – заземление;
- Провод N – нуль;
- Провод L – фаза.
Преимущество такой схемы – возможность с экономить свои средства на покупке материала, здесь используется только одно устройство защитного отключения, а также простота монтажа.
Недостатком является то, что при срабатывании защитного аппарата отключается вся квартира или дом. Чтобы это избежать нужно установить групповые устройства защиты, которые были описаны в этой статье выше, но с заземлением.
Виды электрических сетей
Для того, чтобы научиться подключать устройство защиты правильно, необходимо ознакомиться с видами бытовых электрических сетей. В настоящее время существуют три варианта систем электроснабжения жилья:
- TN-C;
- TN-S;
- TN-C-S.
Всем известно, что в жилых помещениях бывает двужильная или трехжильная проводка. Первый вариант носит название TN-C по виду заземления. В этом случае провод нуля N и защитный PE объединены в общий PEN.
Система такого вида позволяет экономить кабель, но не обеспечивает достаточный уровень защиты. В случае двухпроводной схемы отсутствует заземления розеток. Для защиты от удара током при попадании напряжения на металлические части потребителей, зачастую его зануляют, надеясь на срабатывание автомата в результате возникающего в этом случае короткого замыкания.
В новых домах и квартирах систему TN-C не применяют.
Система с применением трехжильного кабеля проводки в доме TN-S наиболее безопасна и предполагает раздельные проводники нуля и защиты по всей схеме энергоснабжения: от подстанции до потребителя в доме. В этом случае потребуется пятижильная линия в трехфазной сети электроснабжения жилья и трехжильная в однофазной, что приводит к дополнительным расходам.
Система TN-C-S предполагает объединение проводников N и PE в общий PEN, а затем их разделение при вводе в здание. В точке разделения создают повторное заземление. Такой вид электрической сети экономен и применяется наиболее часто. Заметим, что систему TN-C легко преобразовать в TN-C-S. В данном виде сети при обрыве проводника PEN может возникнуть высокое напряжение на вводе в здание, чему можно противостоять установкой реле напряжения.
Подключаем без заземления
Как правильно подключить УЗО
Подключение УЗО в отсутствии заземления делается достаточно часто во многих квартирах и старых домах. Так как в домах старого образца обычно встречаются силовые кабеля с одной фазой и нулем, то заземление подключить нет возможности. Чтобы сделать заземление понадобится устанавливать заземляющий защитный контур по периметру здания, обязательно менять всю проводку, чтобы поместить новый кабель с «землей». Только подключение такой жилы к специальному проводнику на розетки или отдельным контактам на мощных бытовых приборах позволит сделать заземление в квартире или частном доме. Совместив такие защитные меры вместе с УЗО и автоматическим выключателем, можно обеспечить жилое здание всеми необходимыми мера для предотвращения несчастных случаев.
Однако у многих людей просто нет возможности сделать замену всей проводки в квартире, так как не сегодняшний день это дорогостоящее обновление. По этой причине устанавливается УЗО без заземления. Несмотря на то, то электрическая сеть не имеет заземления, не стоит игнорировать подключение устройства защитного отключения. Само защитное оборудование не имеет клемм для заземляющего проводника. В нем есть места для подсоединения фазы и рабочего нуля. Так как это устройство имеет совершенно другое назначение, то для него нет необходимости делать отдельные точки для заземления.
Схема подключения двухполюсного УЗО
Подключенное УЗО в отсутствии заземления, рассчитывают на то, что оно будет отключать подачу электроэнергии в сеть при изменении потенциалов входящего и исходящего тока. Потому, если в доме нет заземляющей конструкции и не проведен трехжильный провод, также нет причин отказываться от подключения других типов защитного оборудования. Желательно одновременно устанавливать устройство защитного отключения и автоматический выключатель. Последний прибор позволит предотвратить в квартире или частном доме короткое замыкание при повреждении кабеля, а также уберечь перегорание бытовой техники при скачках напряжения в электрической сети. От такого УЗО уберечь и предупредить не может. Оно предназначено для предотвращения утечки переменного тока в цепи.
Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), нельзя применять УЗО, которые реагируют на дифференциальный ток в трехфазных цепях на четыре провода (заземление объединено с рабочим нулем). Если делать монтаж устройства защитного отключения на всю электрическую сеть, то такая схема будет более простая. При подключении УЗО без заземления обязательно нужно знать параметры силового кабеля, который проложен в частном доме или квартире, а также суммарное значение силы тока, рассчитывая одновременное подключение всех бытовых приборов к сети.
Обычно схема монтажа защитного оборудования предусматривает последовательное подключение всех элементов. Даже если в новой схеме будут внесены изменения с добавлением нового источника или элемента, последовательность не должна быть нарушена. В таком случае, он просто будет подсоединен на соответствующем участке электрической цепи. При однофазной электрической проводке, в которой нет заземляющей жилы, устройство защитного отключения должно размещаться перед распределительным щитком и перед счетчиком энергоснабжения. Затем идут автоматические выключатели (если их больше одного) и выравниватель напряжения. При соблюдении такой схемы можно осуществить полный контроль всей проводки в доме, а не отдельного ее ответвления.
Для отдельных веток с мощным электрическим оборудованием устанавливаются автоматические выключатели, которые будут реагировать на высокое напряжение, не отключая электроснабжение по всему дому. Самая распространенная схема при подключении УЗО является та, которая предназначена для однофазного силового кабеля с напряжением на 220 вольт. Если же у хозяев есть желание поставить менее мощное защитное оборудование на каждую линию с мощной техникой, то такая схема будет иметь несколько другой вид. Так рекомендуется делать подключения отдельно для ванной комнаты, гаража или мастерской, подвала, а также для кухни. Нередко бывают большие студийные кухни, где к цепи подсоединяют одновременно достаточно много электрических приборов. В такой ситуации целесообразно разделить жилой дом и прилегающие помещения на отдельные участки с потреблением электроэнергии, обеспечив каждому независимую защиту.
Схема подключения УЗО в однофазной сети без заземления
Ниже вы видите схемы по системе TN – C. Такое подсоединение сегодня не актуальна, так как не используется защитный проводник.
Существуют два способа эксплуатации оборудования без заземления. Это способ с единой сетью и из нескольких подсетей.
В чем разница?
Защитное устройство с единой сетью подбирается с учетом общей потребляемой мощности в квартире, доме. Определяют номинал и ток отсечки устройства.
Такую схему можно применять там, где используются минимальное подключение электроприборов к электроэнергии.
В случае, когда нужно использовать способ из нескольких подсетей, то используется общее защитное устройство, а от него на каждую ветку (линию) устанавливаются дополнительные аппараты защитного отключения и затем автоматические выключатели (АВ).
Автоматические выключатели 1 и 2 (смотрите схему выше) можно не использовать. Такие АВ используются в особых случаях.
В итоге получается: напряжение подается на вводной АВ, проходит через счетчик, далее фаза с нулем подключается к общему УЗО с током отсечки 100 – 300 mA, после фаза распределяется по группам на автомат 1 и 2, после чего фаза подсоединяется к групповым защитным аппаратам с отсечкой 30mA, а после них к автоматическим выключателям, которые защищают от КЗ и перегрузки каждую линию – освещения, розетки и другие линии, которые используются в квартире или доме.
Вывод.
Если сравнить первый способ и второй способ использования, то с уверенностью можно сказать, что второй способ более надежный с точки зрения пожарной опасности и поражения человека электрическим током.
Стоит понимать, что подсоединение УЗО в однофазной сети без заземления не дает 100% гарантии безопасности.
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:
Схема подключения УЗО в однофазной сети без заземления в частном доме
Домашняя сеть может быть такой же, как в квартире, но здесь у хозяина больше возможностей.
Проще всего установить на входе одно общее или несколько УЗО на основных линиях домашней сети. Для сложной сети подключается несколько уровней защитных устройств.
Вводное УЗО на 300 мА защищает всю проводку от пожара. Кроме того, оно может сработать по суммарному току утечки от всех линий, даже если на них утечки в пределах нормы.
Универсальные УЗО на срабатывание при 30 мА устанавливаются следом за противопожарным, а следующими линиями должны быть ванная и детская комната с Iу = 10 мА.
https://youtube.com/watch?v=2YAxBE8_bE8
Нужно ли заземление для УЗО
Очень многие хозяева жилья уверены, что защитное устройство будет правильно работать лишь при наличии трехпроводной электрической цепи, с проводниками фазы, нуля и заземления. По этой же причине часто возникает вопрос, УЗО или заземление что лучше. Для того чтобы дать правильный ответ, необходимо разобраться в назначении каждого из них.
Известно, что основной функцией УЗО является отключение оборудования при появлении токовой утечки на корпус. Таким образом, удается избежать поражения человека электротоком. Заземление устанавливается с той же самой целью, только работает оно по другой схеме. Когда электрический ток появляется на нетоковедущих частях, за счет заземления создается короткое замыкание. В результате, происходит срабатывание максимальной токовой защиты автомата и обесточивание оборудования.
Следовательно, оба метода защиты могут применяться отдельно, а при необходимости и совместно, дополняя друг друга. Поэтому обязательной установки заземления при использовании УЗО не требуется и защитное устройство может применяться даже в двухпроводной однофазной сети, в которой отсутствует штатное заземление. Данный вывод подтверждается и конструкцией самого прибора, где имеются фазные и нулевые клеммы, а отдельная клемма для заземляющего провода отсутствует
На это следует обратить особое внимание, поскольку заземление в обязательном порядке устанавливается лишь в домах современной постройки
В старых же домах, построенных еще во времена СССР, до сих пор используются двухпроводные сети, без проводника заземления. В таких случаях, защитные устройства особенно необходимы. Вся разница в срабатывании УЗО с заземлением и без заземления, состоит лишь во времени срабатывания. При наличии заземления срабатывание происходит практически мгновенно. УЗО без заземления срабатывает только в момент касания корпуса прибора, находящегося под напряжением. Поэтому степень защиты получается уже не такая надежная, как в первом варианте, но тем не менее, даже в этом случае УЗО защищает от неприятных последствий поражения электротоком.
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.
Основные принципы подключения
Для подключения УЗО в щитке нужны два проводника. По первому из них ток поступает к нагрузке, а по второму — уходит от потребителя по внешнему контуру. Как только происходит утечка тока, появляется разность между его величинами на входе и выходе. Когда результат превосходит заданную величину, УЗО срабатывает в аварийном режиме, защищая тем самым всю квартирную линию.
На аппараты защитного отключения негативно воздействуют КЗ (короткое замыкание) и перепады напряжения, поэтому они сами нуждаются в прикрытии. Задачу решают путем включения в схему автоматов.
В составе УЗО имеется кольцеобразный сердечник с двумя обмотками. По своим электрическим и физическим характеристикам обмотки идентичны
Ток, питающий электроприборы, поступает через одну из обмоток сердечника в одну сторону. Другую направленность он имеет во второй обмотке после прохождения через них.
Самостоятельное выполнение работ по монтажу устройств защиты предполагает использование схем. Как модульные УЗО, так и автоматы для них устанавливают в щитке.
Прежде чем начинать монтаж нужно решить следующие вопросы:
- сколько УЗО следует установить;
- где они должны находиться в схеме;
- как подключить, чтобы УЗО работало корректно.
Правило электромонтажа гласит, что все соединения в однофазной сети должны входить в подключаемые устройства сверху вниз.
Профессиональные электрики объясняют это тем, что если завести их снизу, то КПД у подавляющего большинства автоматов снизится на четверть. Кроме того, мастеру, работающему в щитовой, не придется дополнительно разбираться в схеме.
УЗО, рассчитанные для установки на отдельных линиях и обладающие малыми номиналами, в общую сеть монтировать нельзя. В случае несоблюдения этого правила возрастет как вероятность утечек, так и КЗ.
Процесс подключения
УЗО не защищает электропроводку от короткого замыкания и перегрузки, поэтому необходимо устанавливать защитное устройство вместе с автоматическим предохранителем.
Если в доме используется двухфазная электрическая сеть и необходимо осуществить подключение защиты от утечки электрического тока на все устройства, то в электрическом щитке после «автомата» устанавливается устройство защиты без заземления для двухфазной сети.
Мощность данного устройства должна быть достаточно высока, чтобы обеспечить надёжную защиту всей домашней электропроводки.
УЗО, которое будет защищать всю домашнюю проводку устанавливается на щитке при вводе электричества в дом, или в распределительном щитке квартиры. Если домовладение подключается к электрической сети без использования заземляющего проводника, то в данном случае осуществляется монтаж УЗО без заземления.
Такая схема подключения позволит избежать серьёзных последствий при прикосновении человека к корпусам устройств, которые будут находиться под напряжением.
В данном случае произойдёт отключение тока всего контура проводки включая освещение. Такой способ подключения неудобен тем, что при частом отключении защитного устройства без заземления в ночное время, потребуется восстанавливать работоспособность электрической сети в полной темноте, так как по технике безопасности использования защитного устройства, прежде чем осуществить включение УЗО, необходимо устранить причину, которая вызвала срабатывания устройства.
В случае подключения УЗО без использования заземления, в большинстве случаев, обнаружить прибор, у которого осуществлён «пробой» на массу не составит большого труда, потому что человек ощутит на себе воздействие электрического тока, даже в случае кратковременного воздействия. Обычно, отключение прибора, который «бьётся» током, полностью решает проблему.
Гораздо сложнее найти причину отключения защитного устройства без заземления, если утечка произошла по вине домашних животных или грызунов. В данном случае также произойдёт отключения всей проводки в доме.
Например, осуществить подключение УЗО для ванной комнаты, кухни и жилых комнат. В этом случае, при аварийном отключении обесточится только тот участок электрической сети, где расположен неисправный прибор.
Данная схема УЗО без заземления обойдётся значительно дороже, по причине установки нескольких устройств защиты, но определить неисправность будет значительно проще, а отключение электричества во всём доме не будет происходить, что особенно важно при срабатывании УЗО в ночное время
Как УЗО работает без заземления (зануления)
Алгоритм работы УЗО (УДТ) без заземления уже рассмотрен выше, поэтому в данном пункте рассмотрим особенности этой работы и противоречивые мнения по надежности данной защиты.
Основной параметр УЗО — номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка по току утечки). Ток неотпускания, когда человек уже не может самостоятельно разжать руки и отбросить провод, составляет 30 мА и выше. Поэтому для защиты человека от поражения тока, выбирают УЗО с отключающим током 10 мА или 30 мА (противопожарные УЗО имеют уставку 100 — 300 мА).
Говоря о том, что для защиты человека достаточно УЗО с отключающим током в 30 мА, нужно понимать, такая защита не идеальная при отсутствии заземления. Наличие заземления в паре с УЗО защищает человека при косвенном прикосновении — контакте с открытой проводящей частью оборудования, которая в нормальном режиме работы электроустановки не находится под напряжением, но по какой-то причине оказалась под напряжением. В этом случае до прикосновения УЗО уже сработает. Если же заземления нет, то для срабатывания УДТ ток должен пройти через коснувшегося человека. А это небезопасно, так как из-за длительного воздействия могут произойти необратимые процессы в организме (сердце, нервная система).
Человеческое сердце работает циклично. Цикл занимает 0,75 — 1 секунду. В одном цикле около девяти фаз: фазы при которых открывается и закрывается клапаны артерий; фазы при которых идет сокращение желудочков и другие). Чувствительность сердца в разные фазы неодинаково. Самая опасная фаза длится примерно 0,2 секунды, и в этот период происходит процесс реполяризации мышц желудочков.
Мышцы сокращаются, когда их клетки воспринимают электрический импульс от головного мозга. Если ток ≈ 0,6 ампер проходит через человека и по времени перекрывает фазу реполяризации мышц желудочков, наступает фибрилляция сердца (сердце останавливается).
Опыты над животными показали, что если пропускать токи до 10 ампер в течение 0,2 секунды, и если это время не перекрывает опасную фазу, то вероятность остановки сердца невысока
Из этого вытекает важное правило — если сократить время воздействия тока, то можно снизить вероятность несчастного случая
Длительность прохождения тока через человека зависит от скорости срабатывания защитной автоматики. Время срабатывания современного УЗО порядка 0,03 — 0,05 секунд, и этого хватает, чтобы снизить вероятность прохождения тока в период опасной фазы работы сердца. Конечно это не гарантированная защита в цепи с УЗО без заземления, но даже такая защита лучше, чем ее отсутствие. Поэтому УЗО в домах с проводкой из двух проводов (фаза и ноль, отсутствие заземления) можно и нужно устанавливать.
Подводя итог, можно отметить, что УЗО без заземления работает. А все сомнительные доводы в обратном базируются на подмене или непонимании основных понятий.
О фильтрах
Один из главных источников сбоя в работе УЗО — помехи от бытовой техники. И бороться с ними помогают ферритовые поглощающие фильтры.
Важно: Ферритовые кольца для таких фильтров продаются в отделах радиоэлектроники. На одном кольце фильтр вставляется в «шумящую» установку, поближе к сетевому вводу
Но выполнить это качественно по силам только квалифицированному специалисту. Заниматься самодеятельностью в этом вопросе не стоит
На одном кольце фильтр вставляется в «шумящую» установку, поближе к сетевому вводу. Но выполнить это качественно по силам только квалифицированному специалисту. Заниматься самодеятельностью в этом вопросе не стоит.
Все, что можно сделать своими руками, это надеть несколько колец на сетевой шнур. А чтобы не резать для этого фирменный литой кабель, достаточно будет приобрести вилку и гнездовую колодку, а также взять небольшой отрезок провода на три жилы. Или купить готовый сетевой шнур, оснащенный ферритовыми насадками, поглощающими помехи. Будет дороже, но надежнее.
Подключение УЗО в двухфазной сети
Двухфазное питание относится к нестандартным присоединениям, где переоборудованный трансформатор старого образца на 127 В был переподключен в треугольник под современных потребителей на 220В, которые питаются от него линейным напряжением.
Чтобы подключить устройство защитного отключения в двухфазную цепь, необходимо обязательно отключить оба провода на вводе в щит, так как каждый из них находится под потенциалом. Затем каждая из фаз подключается к соответствующим фазным клеммам и нулевым клеммам с дальнейшим соблюдением их полярности. В отличии от однофазной системы, автоматы на выходе из УЗО должны устанавливаться для каждой линии или их можно заменить одним двухполюсным.
