Как подключить УЗО без заземления — схема и ее плюсы и минусы

Обобщенный взгляд на защитные модули

Несмотря на построение схем электропроводки электрических линий, выполненное по утвержденным правилам, всегда остается риск поражения электрическим током. Поэтому важно вовремя позаботиться о безопасности.

Устройство защитного отключения – так на технический язык расшифровывается раскладка аббревиатуры «УЗО.

С точки зрения конструктивного исполнения он выглядит не самым сложным среди современного электрооборудования. Тем не менее защитные функции выполняются достаточно эффективно и надежно.

Примерно так выглядит функционал электросистемы, с помощью которой осуществляется эффективная защита пользователей электрических сетей, а также защита различного бытового оборудования

Следует отметить, что существуют разновидности УЗО, на основе которых в каждом отдельном случае организуется определенная схема защиты:

• гарантирует безопасность прикосновения;
• предотвращение технических повреждений;
• предотвратить пожароопасность.

Каждое устройство с определенной функциональностью отличается от других конструкций рабочими параметрами, особенно номинальным током и током отсечки.

Внешний вид устройства с малым током отсечки. При эксплуатации бытовых сетей такие устройства используются для защиты людей от случайного контакта с электрическим потенциалом в условиях аварийной утечки тока

Самым чувствительным устройством, конечно же, является УЗО, предназначенное для блокировки источника тока в случае случайного прикосновения людей к токоведущим частям цепей. Предельное значение тока для таких устройств находится в пределах 10-30 мА.

Лучшие схемы на подключение УЗО

Для линий электрических сетей бытового назначения характерно введение УЗО без «земли». Основную долю схемных решений для бытового сектора составляет именно однофазная разводка, где в принципе всего две линии: фаза и нейтраль.

Особенности схем без заземления

Принципиальная схема устройства электрической цепи без заземления должна быть выполнена с учетом включения автоматической защиты от «короткого замыкания» (КЗ) и тока перегрузки.

Это очевидный фактор, ведь индивидуальные УЗО не предназначены для защиты от таких явлений. Эти устройства спасают только от токов утечки.

Автоматический выключатель — примерно такие обычно ставят в цепь для организации защитного отключения при перегрузке сети. В конструкции УЗО этот тип отсечки не предусмотрен

Диапазон токов отключения и технические характеристики автоматических выключателей несколько отличаются от рабочих параметров автоматических выключателей защиты от замыканий на землю.

Между тем существуют универсальные отключающие устройства, совмещающие в одном устройстве функции автоматического выключателя и защиты от случайного прикосновения к токоведущим электрическим шинам.

Каждое защитное устройство конструктивно предполагает коммутацию обеих жил питающего кабеля – фазы и нуля.

При этом при проведении монтажа электропроводки необходимо точно подключать жилы к рабочим клеммам. Неправильный монтаж грозит повреждением устройства защиты, что приведет к выходу из строя системы защиты в целом.

Классический вариант включения

В зависимости от технической нагрузки (количества бытовых приборов) и количества комнат в квартире или доме может эксплуатироваться единая полная сеть или сеть, состоящая из нескольких подсетей.

Простейшая на первый взгляд схема включения устройства в пользовательскую сеть имеет свои нюансы. Поэтому неправильное подключение не только грозит выходом из строя самих защитных устройств, но и чревато опасной рабочей ситуацией

Для первого случая обычно достаточно устройства УЗО для организации защитного отключения. Исходя из параметров потребляемого тока или общего потребляемого тока, в этом случае устройство защиты выбирается по номинальному току и определяется с током отсечки.

Для второго варианта устройства внедряются в каждую из существующих подсетей. При этом, как правило, все установленные выключатели защиты от замыканий на землю дополняются выключателями, рассчитанными на потребление тока одной подсети.

Примерно так выглядит схемное решение реализации УЗО в классическом варианте подключения. Этот простой вариант разводки обеспечивает защиту квартирной сети (домашней сети) в целом — с полным затемнением

Классическое исполнение схемы включения УЗО «без земли» традиционно выполняется следующим образом:

1. К автомату подключается основной силовой кабель, который состоит из двух жил (фаза, нейтраль.
2. Оба провода ведут от выключателя к электросчетчику.
3. Далее от электросчетчика две силовые линии подключаются к вводным клеммам УЗО.

После устройства защиты для варианта без подсети резервный коммутатор можно не ставить, но в некоторых случаях специалисты рекомендуют это делать.

Если используется подсеточное расположение, то на каждую ветку после УЗО необходимо установить отдельный автомат.

Слегка модернизированная линия с заземлителем и отдельным автоматом для каждой подсети. Принцип работы почти такой же, как у «классики», но благодаря дополнительным автоматам определить неисправность проще

Таким образом, фазный провод, отходящий от защитного устройства, питает рабочие сети через дополнительные автоматические выключатели.

Нулевая жила, также проходящая через схему интерцептора, выводится на общую нейтральную шину, откуда распределяется по линиям отвода нейтрали для подключения нагрузки.

Какая схема включения УЗО лучше?

Лучше или хуже схемы — эти понятия чисто поверхностные. Насколько эффективной может быть та или иная схема – вот в чем вопрос.

И тут даже не специалист понимает, что многоступенчатый вариант, где используются разные уровни защиты, кажется более эффективным, чем любой другой упрощенный.

Тоже своего рода классический вариант схемы с добавлением УЗО с двумя линейными автоматами. Один из автоматов обычно ставят на шнур питания мощных кухонных приборов, другой — на освещение и розетки в других комнатах

Поэтому явно предпочтительнее выглядит схема блока питания с подсетью, когда на каждой из ветвей электрической цепи используется общее УЗО и дополнительные устройства защиты.

Построение такой схемы обычно предполагает установку основного устройства защиты с током отсечки 100-300 мА. А дополнительные устройства, распределенные по отдельным ветвям общей цепи, имеют ток отсечки не выше 30 мА.

Таким образом обеспечивается двойная защита – от пожара и от случайного прикосновения.

Схемное решение, где используются два блока УЗО и дифференциальный автомат. Электропроводка здесь также осуществляется «без земли» с разделением питающих цепей за счет дополнительных автоматов

Преимущества построения электросети таким способом проявляются еще и в том, что в случае поездки обычно отключается только отдельный участок бытовой электропроводки, а не общий силовой участок. В этих условиях срабатывания гораздо проще определить место утечки тока.

С другой стороны, так называемая расширенная схема УЗО без заземления обременительна для пользователя ввиду увеличения стоимости строительства.

Понятно, что для построения многоступенчатой ​​защиты в этом случае потребуются более значительные финансовые вложения, чем для упрощенного варианта.

Схема применения УЗО в частном доме

Муниципальные здания обычно не представляют большой проблемы с охранными функциями, за исключением откровенно старых зданий.

Сети мэрии обычно обслуживаются. Но в частном доме такие вопросы хозяевам часто приходится решать самостоятельно.

Распространенная и часто используемая на практике схема подключения электроснабжения в частном доме. Как видно из графика используется несколько устройств защиты, которые отсекают обслуживаемые подсети при различных утечках питания

Правда, самодеятельность в таких случаях не рекомендуется. А если вы хотите организовать надежную схему подключения с помощью УЗО, вам следует обратиться к энергетикам.

Проекты частного жилищного строительства, особенно современных зданий, характеризуются достаточно сложными мероприятиями по решению проблемы защиты энергоснабжения.

Рассмотрим один из них для агрегата в частном доме:

1. Всего используется 5 блоков защиты с разбросом токов отсечки от 10 до 300 мА.
2. УЗО 300 мА выступает основной защитой от «короткого замыкания» и возможного возгорания.
3. Для освещения и группы розеток используются два универсальных блока 30 мА.
4. Высокочувствительные блоки 10 мА устанавливаются на ЛЭП помещений с агрессивной средой и там, где требуется повышенная защита.
5. Общая цепь делится на подсети в зависимости от назначения.

Функционал такой схемы можно описать следующим образом. Первое устройство — УЗО 300 мА — выполняет функции противопожарной блокировки.

При этом данный блок характеризуется отсечкой суммарного тока утечки из всех подсетей, если это значение превышает разрешенный параметр.

Появление защитного устройства, предназначенного для отключения при угрозе возникновения пожара из-за аварийного состояния в сети. Такие выключатели защиты от замыканий на землю на дифференциальный ток 300 мА относятся к противопожарным блокирующим устройствам

После пожарной системы включается универсальная система, гарантирующая работу при «коротком замыкании» и утечке тока выше 30 мА.

Участком, обслуживаемым УЗО этой подсети, является линия, питающая блоки освещения и розеточную группу.

Наконец, своеобразный третий уровень защиты образуют высокочувствительные устройства на 10 мА, которые фактически обслуживают помещения, где условия требуют неординарного подхода — ванная, детская комната.

Устройство с очень чувствительной характеристикой защиты, с дифференциальным током изменения 10 мА. Как правило, применяется при организации электрических цепей в помещениях, где есть повышенный риск поломок или в детских комнатах

Вариант защиты для дачного хозяйства

Современные проекты дачных домов все чаще функционируют как полноценная строительная инфраструктура, ничем не уступающая сектору жилья для постоянного проживания. Очевидно, что фактор комплексной защиты становится актуальным и для дачных домиков.

Но применительно к таким домохозяйствам требования по электробезопасности обычно несколько занижены по сравнению с реальным жилищным сектором.

Поэтому здесь применяются традиционно упрощенные схемотехнические решения с применением универсальных автоматических выключателей на землю на ток отсечки 30 мА.

Этот тип защитного устройства обеспечивает достаточно эффективную защиту при случайном контакте с участками электричества, где возможна утечка тока.

Кроме того, в этой же версии устройств предусмотрена блокировка в случае технического повреждения оборудования или электропроводки.

Помимо УЗО, дачная электропроводка оснащается также автоматическими выключателями – обычно по одному на линию освещения и одну линию розеток.

Наиболее широко используется устройство с дифференциальным током 30 мА. Считается своего рода универсальным устройством, так как теоретически способен блокировать ток как в случае короткого замыкания, так и при случайном прикосновении

Если требуется работа дополнительного оборудования, его подключают к существующей цепи через дополнительный автоматический выключатель.

Порядок проведения работ по подключению

В первую очередь следует позаботиться о всех необходимых мерах безопасности при выполнении данного вида работ.

Отключить электропитание на месте установки, обеспечить технологический процесс исправным инструментом.

Тогда необходимо соблюдать ряд правил при проведении электромонтажных работ:

1. Монтаж осуществляется строго по заранее подготовленной схеме.
2. Устройство монтируется внутри электрического щита рядом с машинами.
3. Устройство, закрепленное в экране, соединяется с другими компонентами проводниками сечением не менее 2,5 мм (медь). Важно использовать электрические схемы, напечатанные на корпусе блока защиты.
4. После завершения монтажа и разводки проводников проверьте правильность соединений и подайте питание на объект.
5. Проверьте работу устройства, активировав кнопку «Тест».

Как правило, правильно выбранное устройство проходит тестовый режим.

Если этого не произошло, значит, устройство не сработало, значит, расчеты были выполнены неправильно или в схеме устройства есть какие-то дефекты. Затем следует заменить автоматический выключатель замыкания на землю.

Разновидности электрических сетей

Электроснабжение наших квартир и домов происходит от однофазной или трехфазной сети.

Однофазная электроэнергия – это одна фаза и ноль. Для работы бытовых приборов и осветительных приборов необходимо фазное напряжение, которое получается на выходе после понижающего трансформатора. Такой однофазный источник питания требует питания от одной фазы линии.

Электрический ток проходит по фазному проводу, а возвращается на землю по нейтральному проводу. Чаще всего этот тип проводки применим в квартире и имеет два варианта:

• Однофазная сеть двухпроводного исполнения (без земли). Электросеть такого типа чаще всего можно встретить в старых домах; он не обеспечивает заземление электроприборов. В цепь входит только нулевой провод, который маркируется буквой N, и фазный проводник, он соответственно обозначается буквой L.
• Однофазная сеть трехпроводного исполнения. Помимо нулевого и фазного, имеет еще защитный заземляющий проводник, обозначаемый PE. Коробки электроприборов необходимо подключать к заземляющим проводникам, это защитит само оборудование от перегорания и человека от воздействия электрического тока.

В доме часто есть оборудование, которое нуждается в трехфазном напряжении (насосы, моторы, если в сарае или гараже есть машины). В этом случае сеть будет состоять из нулевой и трехфазной линий (L1, L2, L3).

Точно так же трехфазная сеть может быть четырехпроводной и пятипроводной (когда имеется еще и защитный заземлитель).

С типами сетей мы определились, а теперь приступим непосредственно к вопросу, можно ли подключить УЗО без заземления и как правильно установить это устройство?

В чём необходимость монтажа УЗО?

Давайте рассмотрим этот вопрос на простом примере. Предположим, в ванной есть стиральная машина. Электропроводка квартиры выполнена только нулевым и фазным проводом, защитное заземление отсутствует, УЗО не установлено.

Изложим ситуацию подробнее. Внутри машины был поврежден изоляционный слой, в результате чего фаза стала контактировать с металлическим корпусом. Появился некий потенциал, то есть теперь активируется корпус стиральной машины. Если человек приблизится к нему и коснется его, он будет играть роль проводника, по которому будет течь электрический ток.

Действие тока будет продолжаться до тех пор, пока человек не оторвет руку от стиральной машины, ведь поврежденный участок не будет отключен никаким устройством. К сожалению, под действием электричества у человека парализуются мышцы, и не всегда удается самостоятельно отдернуть руку.

Здесь есть два варианта — либо человек теряет сознание и теряет сознание, либо кто-то другой помогает ему, выключив машину введения в комнату.

Если бы в рассматриваемом примере в распределительном щите стояло УЗО, то оно бы реагировало на появление тока утечки, отключалось и защищало жизнь человека. Именно по этой причине в квартире, оборудованной большим количеством мощной бытовой техники, установка УЗО просто необходима.

Читайте также: Подключение и монтаж трансформатороа тока

Как работает УЗО с заземлением и без него?

По какому принципу работает УЗО в двухпроводной сети, если нет заземления? При появлении пробоя изоляции на корпусе устройства УЗО не сработает, так как корпус не заземлен и нет пути для прохождения тока утечки. В этом случае корпус устройства окажется под потенциально опасным для жизни человека.

В тот момент, когда человек коснется корпуса устройства, утечка тока уйдет на землю через его тело. При значении этого тока, равном порогу срабатывания автоматического выключателя защиты от замыкания на землю, произойдет отключение, и напряжение от сети к поврежденному электроприбору не поступит.

Как долго человек будет находиться под воздействием утечки тока, зависит от настройки срабатывания УЗО.

Хотя он быстро отключится, этого времени может быть достаточно, чтобы вызвать серьезные электрические повреждения.

Однако, если корпус был подключен к защитному заземлению, автоматический выключатель защиты от замыканий на землю срабатывал бы сразу же, как только происходил бы пробой изоляции.

Как видите, схема подключения УЗО без заземления действительно применима, но не дает 100% гарантии безопасности. Но так как в старых домах в основном делается двухпроводная электрическая сеть, и преобразовать ее в трехпроводную не так-то просто, то единственный способ обезопасить оборудование и человека – установить УЗО.

Наглядный принцип работы УЗО без заземления на видео:

Принцип работы этого блока основан на процессах измерения. Регистрируется значение тока на входе и выходе. Если эти измерения совпадают, нет причин для запуска. Как только в сети появится утечка тока, выходное значение уменьшится и устройство отключит поврежденную часть. УЗО работает посредством расцепляющего механизма совместно с электромагнитным реле.

Варианты схем

Перед подключением УЗО без заземления помните важный совет! В схему обязательно должны входить, помимо УЗО, и обычные автоматы.

Многие наивно полагают, что это одни и те же механизмы и служат одной цели. Самое главное понять разницу в их работе. Автоматический выключатель – это защита сети питающего напряжения. Он отключает поврежденную деталь, если в ней возникает перегрузка по току из-за короткого замыкания или перегрузки. Из-за этого аварийка не распространяется на общую сеть и она остается в исправном состоянии.

УЗО защищают только от утечки тока, их значения очень малы по сравнению с токами короткого замыкания. Поэтому, если в сети произойдет короткое замыкание или режим перегрузки, а автомата нет, УЗО не сработает. Вы всегда должны устанавливать его в цепь, соединенную с автоматическим выключателем.

Подключение УЗО без заземления можно выполнить двумя способами.

Подключение на вход

При таком расположении устанавливается УЗО, обеспечивающее защиту всей жилой проводки одновременно.

Напряжение подается от сети по вводному кабелю на распределительный щит и поступает на двухполюсный автомат. Затем в цепь устанавливается прерыватель замыкания на землю. Затем устанавливаются автоматические исходящие соединения. Все эти отходящие потребители одновременно защищены УЗО, установленным на вводе.

Преимущество такой компоновки в том, что используется только один узел защитного отключения, поэтому не требуется значительных материальных затрат. Кроме того, в распределительном щитке можно все компактно разместить и он не будет большим.

Но есть и существенный недостаток. Представим, что в данный момент к розетке подключен бытовой прибор и в нем происходит замыкание фазы на металлический корпус. УЗО реагирует на отображаемую утечку тока и отключается. Электроснабжение всей квартиры отключено. Если в этот момент к розетке был подключен только один электроприбор, проверить его на наличие повреждений несложно.

А если одновременно работало много бытовой техники? Мало того, что холодильник сразу перестал работать при отключении электричества, завис кондиционер, остановилась программа в стиральной машине или хлебопечке, а на компьютере остались несохраненные документы. Так что надо будет еще придумать, какой специальной техникой закрыли фазу, а это уже вызывает определенные трудности.

Поэтому, прежде чем выбрать эту схему подключения УЗО, подумайте об удобстве его дальнейшей эксплуатации.

Подключение на входе и на отходящих ветвях

Этот вариант схемы предусматривает подключение нескольких УЗО. Один, как обсуждалось выше, монтируется после начального автомата на входе. Остальные размещаются за автоматическими выключателями отходящих соединений. Сколько их будет, зависит от того, как вы сгруппируете свою домашнюю сеть.

Возможно, вам нужен автомат и выключатель заземления для каждой отдельной комнаты. Имеется возможность разделения розеточной и осветительной групп потребителей. В некоторых схемах осуществляется отдельная защита бойлера, мойки или посудомоечной машины, кондиционера или электрической духовки.

Как работает такая схема? Например, на одной из отходящих линий произошла утечка электроэнергии. УЗО будет срабатывать и защищать именно эту линию. Напряжение во всей квартире не исчезает, вся остальная техника остается в порядке.

В этом несомненное преимущество данного варианта схемы. Минус в том, что распределительный щит получится внушительных размеров, в нем не очень удобно размещать большое количество УЗО и автоматов. Да и стоить это будет дорого в материальном плане.

Возникает вопрос, а зачем в схеме еще одно УЗО на входе? Бывают ситуации, когда исходящий аппарат по тем или иным причинам не реагировал на рассматриваемую утечку. В этом случае входное УЗО будет подстраховкой, через определенное время оно отключится.

В принципе его можно опустить и схему выполнить без устройства ввода. Но если позволяют финансовые возможности, лучше перестраховаться, ведь речь идет о безопасности людей.

Сборка схемы

На практике сложностей нет. Весь алгоритм работы будет выглядеть так:

• Вся работа с электричеством всегда начинается с энергетического решения рабочего места. Поэтому выключите машину введения квартиры. С помощью индикаторной отвертки убедитесь, что на выходе действительно нет напряжения.
• Установите УЗО на DIN-рейку. С тыльной стороны у него есть защелки, которые нужно вставить в перфорированные отверстия на рейке.
• На корпус УЗО нанесены входные и выходные контакты нулевого и фазного проводников. Питание на УЗО подается сверху, а нагрузка подключается снизу. От выходной клеммы автоматического выключателя подключите фазный провод «L» к соответствующей входной клемме автоматического выключателя защиты от замыканий на землю. Сделайте такой же переключатель с нулевым проводом «N».
• Распределить фазный вывод с УЗО на все автоматы отходящей линии.
• Подключите выход нейтрального разъема к нейтральной шине. И уже оттуда лидеры перекинутся на потребителей. После УЗО нулевые проводники не объединяются в узел, это вызовет ложные срабатывания устройства.
• Выполнив все коммутации, включите вводную машину. Проверьте правильность подключения и работу автоматического выключателя защиты от замыканий на землю. Для этого на крышке УЗО есть специальная кнопка «ТЕСТ». Основной целью является имитация утечки тока. С фазного провода ток поступает на резистор, а с него, мимо трансформатора, на нейтральный проводник.

Из-за сопротивления ток на выходе уменьшился, и из-за возникшего дисбаланса сработает механизм отключения. Нажмите кнопку проверки, УЗО должно сработать. Если этого не происходит, то в подключении есть неточности или устройство не работает.

Распространенные ошибки при подключении УЗО к видео:

Если вы подключаете УЗО с заземлением, помните, что недопустимо использовать для этой цели водопроводные трубы или другие коммуникационные конструкции.

Заземление нужно делать правильно, а не самостоятельно, только в этом случае вы можете быть абсолютно уверены в безопасности. Если заземление не работает, обязательно отключите и изолируйте проводники, входящие в экран от электроприборов.

Основные ошибки во время подключения УЗО

При подключении УЗО многие допускают типичные ошибки, которые могут иметь для человека очень серьезные последствия. Чтобы их избежать, соблюдайте следующие правила:

• входные клеммы устройства защитного отключения должны подключаться только после соответствующего автомата, прямое подключение к сети не допускается;
• соблюдать соответствие нулевого и фазного контактов, их обозначение специально указано на корпусе;
• при подключении внимательно следовать схеме, особенно для объектов с ответвлением, большим количеством подключаемых объектов и несколькими заземлителями для них;
• если в квартире или доме нет заземляющего проводника, его ни в коем случае нельзя заменять проводом, который перекинут через радиаторы отопления или водопроводные трубы, заземление должно быть выполнено по правилам;
• обращайте внимание на эксплуатационные характеристики приобретаемых устройств (номинальный рабочий ток и ток отключения) и их соответствие параметрам сети, например, если в линии может протекать ток 50А, то устройство следует выбирать не менее 63А.

Чтобы обезопасить себя во время подключения, соблюдайте элементарные правила электробезопасности.

Правила безопасности

Если вы решили подключить УЗО самостоятельно, успех и безопасность выполненных работ будет зависеть от соблюдения вами правил безопасности:

• Перед началом монтажных работ обязательно снять напряжение с площадки (после отключения не лишним будет проверить индикатором наличие потенциала);
• Позаботьтесь о маркировке проводов – так будет гораздо удобнее подключать устройство, чтобы не перепутать выводы;
• Обязательно используйте заводские клеммы и зажимы, ни в коем случае не допускайте накрутки, пайки и других соединений с плохим контактом;
• После установки проверьте надежность соединений и наличие достаточной изоляции на всех токоведущих элементах;
• При вводе в эксплуатацию проверьте работоспособность, нажав кнопку тестирования;
• При первой подаче питания на только что установленное устройство оно может разлететься из-за производственного брака или ошибок монтажа, поэтому лучше не стоять рядом или принимать меры по защите глаз.

Перед подачей напряжения после завершения установки убедитесь, что никто из домочадцев или коллег не прикасается к элементам, находящимся под напряжением.