Как подключить УЗО в квартире без заземления: разбор схем

Обобщенный взгляд на защитные модули

Несмотря на построение схем разводки электрических линий, выполненное по утвержденным правилам, риск удара электрическим током остается всегда

Поэтому важно своевременно позаботиться о безопасности

Устройство защитного отключения – так интерпретируется расклад аббревиатуры «УЗО» на технический язык.

С точки зрения исполнения конструкции, оно выглядит не самым сложным образом среди современной электротехнической аппаратуры. Тем не менее функции защиты выполняет в достаточной степени качественно и надежно.

Следует отметить, что существуют разновидности УЗО, исходя из которых в каждом конкретном случае организуется определенная защитная схема:

гарантирующая безопасность прикосновения;
упреждающая технические повреждения;
противодействующая пожарной опасности.

Каждый прибор с конкретной функциональностью отличается от других конструкций рабочими параметрами, в частности – номинальным током и током отсечки.

Самым чувствительным устройством, конечно же, является УЗО, предназначенное для блокирования источника питания на случай непреднамеренного прикосновения людей к токоведущим деталям схем. Диапазон отсечки по току для таких аппаратов находится в пределах 10-30 мА.

Как подключить узо без заземления, в однофазной, двухпроводной сети: схема — Постройка

О том, что в современных домах и квартирах необходимо устанавливать устройства защитного отключения уже говорилось неоднократно. Их основная цель – обезопасить человеческую жизнь от действия электрического тока.

Но всегда ли возможно произвести монтаж, учитывая то, что сеть бывает разная – трёхфазная и однофазная, с заземляющим защитным проводником и без него. Поговорим о том, как подключить УЗО без заземления. Схема, по которой подсоединяются эти устройства, не отличается сложностью.

Если вы сами делаете всю квартирную проводку, вполне справитесь и с установкой УЗО. Но самым верным решением будет всё-таки доверить эту работу профессионалам.

Прежде чем вести разговор о том, как подключить УЗО без заземления, необходимо иметь чёткое понятие о разновидностях электрических бытовых сетей.

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:

Обобщенный взгляд на защитные модули

Поэтому важно своевременно позаботиться о безопасности

Устройство защитного отключения – так интерпретируется расклад аббревиатуры «УЗО» на технический язык.

гарантирующая безопасность прикосновения;
упреждающая технические повреждения;
противодействующая пожарной опасности.

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.

Задачи УЗО

В этом случае его рабочий ток должен быть больше, чем номинал каждого из установленных после устройства защиты автоматов. По такой схеме провода с выхода счётчика подключаются на верхние контакты условный вход общего УЗО. Применения четырехполюсного УЗО в однофазной цепи, в большинстве случаев нерентабельно. Несомненный плюс такой схемы в том, что в момент повреждения будет отключаться только аварийная линия, а во всей остальной квартире подача напряжения не прекратится. При нормальной работе электрических приборов эта величина одинакова и встречные потоки в обмотках УЗО компенсируют друг друга. Их использование делает процесс монтажных работ намного проще. Номинальное напряжение в таких сетях — В. Этот элемент оснащен отверстиями с перфорацией, которые предназначены для соединения с тыльными защелками автомата. При наличии на нем заземления отключение цепи может произойти до прикосновения человека к корпусу, как только произойдет пробой изоляции. Такая схема имеет и положительные стороны. Монтируют входной автомат на верхнюю DIN-рейку. Внутрь одного устройства можно одновременно разместить шины, которые при этом будут изолированы друг от друга. Наоборот, как мы уже отмечали, в ванной комнате складываются худшие условия для удара электричеством, так что для приборов в ванной разумно предусмотреть отдельное УЗО с током отсечки 10мА. Схема подключения реле напряжения

Почему ошибочно считается, что узо без заземления не работает

Чтобы обосновать ошибочное утверждение, что узо не работает без заземления, нужно понимать принцип действия защитной автоматики и хорошо ориентироваться в системах заземления. Причем основное противоречие происходит при неправильной трактовке отсутствия заземления. Поэтому для начала разберемся с распространенными системами заземления.

Системы заземления TN и TT:

TN-C. Для данной системы характерно объединение функционального и защитного нулевых проводников. Все корпуса и металлические части приборов подключенные таким образом должны быть соединены с глухозаземленной нейтралью дополнительными нулевыми проводниками.
TN-S. По сравнению с TN-C это более совершенная и безопасная система с разделенными рабочим (N) и защитным (PE) нулевыми проводниками. Разделение реализовано сразу на подстанции, и подача напряжения производится по пяти проводам (трехфазная система электроснабжения) или трем (однофазная система электроснабжения).
TN-C-S — это удешевленная альтернатива TN-S. С подстанции осуществляется подача электроэнергии с использованием комбинированного нулевого проводника (PEN), подключенного к глухозаземленной нейтрали. При входе в здание PEN разветвляется на защитный нулевой проводник (PE) и рабочий нулевой проводник (N).
TT — это система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.

Нас интересует электропроводка, где есть только фаза и ноль. Проанализировав вышеперечисленные системы заземления можно выделить TN-C. Такой выбор конечно некорректный, так как корпуса электроприборов по определению должны дополнительно соединятся с глухозаземленной нейтралью. А это уже три жилы, а не две (без зануления). Но этот факт почему-то игнорируется, и обоснование запрета использования УЗО без заземления сводится к анализу схемы подключения по TN-C.

УЗО в сетях системы TN-C не работает, и об этом подробно описано в следующем пункте. А пока вернемся к двухпроводной сети и ее ошибочном отождествлении с TN-C. На самом деле старый жилищный фонд подключен по системе TN-C. На шины ВРУ многоквартирного жилого дома приходит четыре проводника: три фазных, один PEN. От шины уходят фазные и PEN проводники стояков. В этажных щитах от этих проводников делают ответвления в квартиры. При этом никакого разделения PEN на PE и N не происходит, и PEN никаких защитных функций не выполняет. Поэтому PEN проводник в данной системе не что иное, как рабочий нулевой проводник. Электропроводка самих квартир в таком случае выполняется кабелями с двумя жилами (фаза, PEN) при однофазном питании квартиры или с четырьмя жилами (А, В, С, PEN) при трехфазном питании. То есть система TN-C заканчивается на вводе в дом, а в самих квартирах просто фаза и ноль. И здесь уже не действуют правила целесообразности использования УЗО в электрической сети системы TN-C.

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.

Особенности приборов для отключения нагрузки

Если электросистема разделена на цепи, то на каждую линию в цепи устанавливается отдельный автоматический выключатель, а на выходе устанавливается устройство защиты. Однако вариантов подключения много. Поэтому для начала нужно разобраться в отличиях УЗО от другой автоматики.

Автоматические выключатели – усовершенствованные «пробки»

Годами ранее, когда не было современных устройств защиты сети, при увеличении нагрузки на общую линию срабатывали простейшие устройства для аварийного отключения электроэнергии.

Со временем они были значительно улучшены, что позволило получить автоматы, работающие в следующих ситуациях — при коротком замыкании и чрезмерной нагрузке на линию. Обычный электрический щит может содержать от одного до нескольких автоматических выключателей. Точное количество будет варьироваться в зависимости от количества линий, доступных в конкретной квартире.

Стоит отметить, что чем больше отдельных линий электропроводки, тем проще произвести ремонт. Ведь для того, чтобы произвести установку одного устройства, необязательно отключать всю электросеть.

Вместо устаревших «пробок» используют автоматические выключатели

Установка автоматики — обязательный этап сборки электрощита для домашнего использования. Ведь выключатели моментально реагируют на перегрузку сети при возникновении короткого замыкания. Однако они не защищают систему от утечки тока.

Цены на защитную автоматику

УЗО – устройства автоматической защиты

УЗО — устройство, отвечающее за контроль силы тока и предотвращающее его потерю. По внешнему виду защитное устройство принципиально не отличается от автоматического выключателя, но функционал у него другой.

УЗО в электрощите

Стоит отметить, что это многофазное устройство, которое работает при напряжении 230/400 В и токах до 32 А. Однако устройство работает и на более низких значениях.

Иногда устройства с обозначением 10 мА используются для подключения линии к комнате с повышенным уровнем влажности. Есть два основных типа УЗО. Для того, чтобы выбрать подходящий вариант, нужно рассмотреть их более подробно.

Таблица — разновидности УЗО.

Вид	Описание
Электромеханические	Здесь основным функционирующим устройством является магнитопровод с обмотками. Его работа заключается в сравнении уровня тока, который уходит в сеть, а потом возвращается.
Электронные	Данный прибор позволяет сравнивать значения тока, но только здесь за этот процесс отвечает плата. Тем не менее, она функционирует только при наличии напряжения.

Стоит отметить, что электромеханическое устройство пользуется большей популярностью. Ведь если потребитель случайно прикоснется к фазовому проводнику при наличии обесточенной платы, он получит удар током. Пока электромеханическое УЗО останется в рабочем состоянии.

Получается, что УЗО защищает систему только от утечки тока, но считается бесполезным при повышении напряжения в сети. Именно по этой причине он монтируется только в сочетании с автоматическим выключателем. Только два из этих устройств обеспечат полную защиту электрической сети.

Правила для подключения аппарата

Существуют стандарты, коими определяются нормальные условия для установки и последующей эксплуатации УЗО. Эти стандарты зафиксированы, в частности, документами ГОСТ Р 51326.1-99 и Р 51327.1-99.

Поэтому следующих критериев необходимо придерживаться, применяя на практике УЗО:

оптимальный температурный диапазон окружающей среды -5 + 40°C;
значение относительной влажности воздуха не выше 50% при +40°C и не выше 90% при +20°C;
граничное значение высоты над уровнем моря 2000 м;
отсутствие мощных магнитных полей в непосредственной близости с прибором.

Как указывает ГОСТ Р 50571.3-94, для схем подключения в зданиях важным и необходимым условием нормального действия УЗО в составе электроустановки здания видится отсутствие в зоне его действия какой-либо связи нулевого рабочего проводника с заземленными элементами электроустановки и «земляным» защитным проводником РЕ.

Каждое устройство в моменты эксплуатации осуществляет контроль на утечку в рамках определённых границ. Это называют – зоной чувствительности защитного прибора УЗО. В этой зоне исключается какая-либо связь нулевой шины с заземляющим проводником

Для системы заземления TN-C-S, в распределительных щитах электроустановок, в точках, где разделяется PEN-проводник, следует предусматривать раздельные зажимы либо шины для нулевого рабочего N и нулевого защитного РЕ проводника.

Учитывая, что прибор УЗО реагирует на «земляную» утечку как нулевого, так и фазного проводника, на линиях, как правило, следует ставить автоматические защитные выключатели.

Классическое исполнение схемы типа TN-C-S, где непременным атрибутом коллекции является земляная шина. По мнению многих специалистов эта схема считается оптимальным вариантом для использования УЗО (+)

Внедрение автоматических выключателей позволяет быстро определить неисправный участок цепи путем поочередного отключения отдельных линий.

Благодаря автоматам исключается демонтаж «ВРУ» при обнаружении неисправного участка, включая участок с утечкой по нулевому проводнику.

ГОСТ Р 50571.9-94 содержит конкретные указания, направленные на выполнение действий по защите нулевого рабочего и нулевого защитного проводников.

Схема подключения трехфазного УЗО: 4 варианта для частного дома

Ниже рассматриваю случаи использования противопожарного и обычного модуля в разных ситуациях.

Противопожарное УЗО для частного дома: как правильно выбрать и установить

Фрагмент схемы подключения четырехполюсного противопожарного УЗО на вводе в частный дом поясняет главный принцип его выбора по дифференциальному току.

Его ставят на вводе в здание для защиты:

входного кабеля;
линий к потребителям, на которых не используются индивидуальные устройства защитного отключения;
выполняющей роль резерва в случае отказа основного модуля.

Противопожарное УЗО подключают в схему электропитания дома с обязательным соблюдением селективности его срабатывания. Она достигается комплексно двумя настройками:

троекратным запасом уставки по дифференциальному току в сравнении с любым групповым или индивидуальным модулем, расположенным ниже;
замедлением на срабатывание по времени минимум в 3 раза.

Фрагмент приведенной выше схемы включения показывает, что дифференциальный ток противопожарного модуля IΔns трижды превышает уставку утечки IΔn1 или IΔn2 у любой группы потребителей.

Противопожарные УЗО создаются для срабатывания от токов утечки на 100, 300 либо 500 мА, а модули защиты человека от дифференциального тока производятся на уставки 30, 10 или 6 миллиампер.

Возможность выставления уставки времени для селективного срабатывания обозначается на корпусе модуля латинской буквой “S”.

Правильный выбор уставок противопожарного, группового и индивидуального УЗО по дифференциальному току и времени отключения возникшей аварии — обязательный принцип надежной ликвидации защитой поврежденного участка с оставлением под напряжением исправного оборудования.

Подключение трехфазного УЗО: схема на 4 полюса с использованием нейтрали

Упрощенно схему подключения четырехполюсного УЗО в трехфазную сеть можно представить следующим образом: на выходе рабочего нуля используется шинка для разводки потенциалов нейтрали N по подключенным потребителям (схема с нейтралью).

Потребители могут питаться от всех 3 фаз или какой-то одной. Эта же схема позволяет выполнять защиту одновременно трех разных однофазных цепей при условии использования общей нейтрали.

При этом стараются построить работу оборудования с соблюдением равномерного распределения токов нагрузок по всем фазам.

Подключение трехфазного УЗО: схема на 4 полюса без использования нейтрали

Отказаться от работы нейтрального провода и упростить конструкцию позволяет случай использования симметричной нагрузки, у которой все токи в фазах всегда равны.

Пример такого подключения — защита трехфазного асинхронного электродвигателя. Обмотки его статора могут быть собраны по схеме звезды или треугольника, которые обеспечивают одинаковые сопротивления между фазами.

Потенциал рабочего нуля заводится на вводной контакт четырехполюсного УЗО, а на выходной ничего не подключается. Выходная клемма потенциала N остается пустой.

Этот прием позволяет экономить средства за счет подключения двигателя к цепям питания кабелем с четырьмя, а не пятью жилами: три для фазных потенциалов и одна — защитного РЕ проводника.

Его монтируют на специальный болт заземления корпуса.

Подключение трехфазного УЗО: схема для однофазной сети

Предлагаемый вариант не является типичным.

Он используется как исключение в трех случаях:

У владельца имеется лишний модуль защиты, который необходимо пристроить в работу. Иначе оно просто пылится без дела.
Собираемую однофазную проводку планируется в ближайшем времени переводить на три фазы.
Временная замена модуля, вышедшего из строя при возникновении аварии.

Во всех трех случаях необходимо потенциал фазы пускать через те клеммы, к которым подключена обмотка кнопки “Тест”. Иначе она не станет срабатывать при ручных проверках.

В этой короткой статье я постарался дать самый необходимый материал. Видеоролик владельца Заметки электрика наглядно дополняет, как подключить УЗО правильно и выбрать его по номинальному току и току утечки. Рекомендую посмотреть.

Это интересно: Можно ли подключить проходной выключатель на вытяжку в душе?

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.

Как работает УЗО с заземлением

Старый жилой фонд еще живет по старым законам, где заземляющие контуры так и не проведены.

То есть, как подключить УЗО без заземления ясно, одна линия фазная, другая нейтраль, остаётся правильно выбрать контуры, которые будет контролировать это УЗО в данном примере — все контуры, вплоть до лампочек. Суммарный магнитный поток магнитопровода Фс равен нулю. Такой монтаж при дальнейшей эксплуатации электроприборов дает надежную защиту от поражения человека электротоком и пожара в помещении.

Допустим, что к щитку подключена цепь, питающая электрический водонагреватель в ванной.

Подключение к нейтральному проводу УЗО заземляющих проводников розеток также является ошибкой. Дифференциальный автомат совмещает его функции и защиту.

Статья по теме: Энергетический паспорт промышленного предприятия