Подключение УЗО без заземления

Начнём с разбора понятий. Под УЗО сегодня принято по большей части подразумевать дифференциальный автомат защиты. Этот прибор занимается тем, что измеряет входящий в прибор ток и исходящий, и при возникновении между ними разницы цепь обрывается. Собственно, дифференциал и обозначает нахождение утечки. При этом предполагается, что на объекте имеется заземление. Но часто так бывает, что как раз эта часть и отсутствует. Как ведётся подключение УЗО без заземления.

Ещё раз коротко о понятиях электрозащиты дома

УЗО для дома

УЗО для дома

В настоящее время принято выделять следующее оборудование для защиты электрической сети дома от разных эксцессов:

  1. Распределительным щитком называется коробка, встраиваемая в стену или навешивая, где размещаются все защитные устройства. Внутри стоят металлические кронштейны, куда по плану электрификации квартиры навешиваются подобно конструктору различные модули. Не нужно путать это понятие с распределительной коробкой, представляющей собой просто ящик с несколькими резиновыми отрывными манжетами на торцах, куда заделываются колодки простых электрических соединений. Распределительный щит нужен для этого, чтобы схема установки УЗО была предельно простой, понятной и удобной. Когда все оборудование собрано в одном месте и подписано, то любой хозяин радуется, глядя на такую роскошь. Допустим, нужно отключить розетки в зале – одно нажатие пальца, и дело в шляпе.
  2. Перед тем, как рассматривать УЗО, обсудим автоматический выключатель. В простейшем случае это прибор с всего лишь двумя выводами, куда цепляется фаза (коричневый или красный провод). Суть в том, что при резком возрастании тока внутренние реле выключателя автоматически разрывают цепь. В зависимости от типа прибора время совершения операции разнится. И здесь нет простого правила – чем быстрее тем лучше. Если нагрузка представляет собой асинхронный двигатель холодильника или кондиционера, то пусковой ток может быть кратковременно большим, и ложное срабатывание едва ли обрадует хозяев невозможностью запуска климатической системы или морозилки. В этом плане нужно знать, что автоматический выключатель выбирается, исходя из типа нагрузки. Кроме того этот прибор может рвать цепь, если ток превышает указанный на корпусе. При коэффициенте перегрузки 1,15 это происходит обычно за час, при 1,45 – вдвое дольше. Это не позволяет проводке перегреться и стать причиной пожара или потерять свою изоляцию в результате циклов повышения и понижения температуры.

    Конструкция защитного устройства

    Конструкция защитного устройства

  3. Вы заметили, что автоматический выключатель защищает цепи от перегрева, аппаратуру от короткого замыкания, но нигде нет речи о безопасности. И вот здесь на сцену выходит УЗО. При возникновении малейшего тока утечки возникает разница токов, входящего и исходящего. Давайте напомним один из законов Кирхгофа. В последовательной цепи ток имеет постоянную величину. У нас соединены друг за другом источник в виде трансформатора, бытовая техника и нулевой провод, заземлённый обычно в районе той же подстанции. В результате того, что человек берётся одной рукой за токонесущую часть одной рукой, а вторую полощет под краном, возникает ток утечки через электролиты в теле: кровь, лимфа, различные органоиды. За счёт этого в нашей последовательной цепи, описанной выше, в районе локализации аварии начинают теряться электроны, уходя в канализацию через длани пострадавшего. УЗО немедленно это фиксирует и разрывает цепь. Вот в этом случае скорость срабатывания очень важна. А характеризуется она минимальным током утечки срабатывания. Но есть и один подводный камень. При слишком чувствительных характеристиках возможны ложные срабатывания. В этом плане полезно на входе в квартиру поставить хороший фильтр напряжения, к примеру, фильтрующий высшие гармоники.

Итак, вывод: подключение УЗО без заземления возможно, но при этом есть шанс, что корпус под напряжением будет висеть очень долго, и за него кто-нибудь возьмётся. А вот если бы все было сделано по правилам, то сразу после пробоя изоляции возникла бы дифференциация токов. Как следствие, неприятного шока можно было бы избежать. То есть УЗО будет работать, но результат контакта электричества и человека будет зависеть только от физического состояния последнего. Например, пенсионер со слабым сердцем от такой шоковой терапии может скончаться. Жизненный случай? Накопительный водонагреватель с пробитой изоляцией ТЭНа. Если трубы пластиковые, а клапаны перекрыты, то есть все шансы включить себя в контур заземления, просто пустив воду из-под крана.

Читайте также:  Как снять показания счётчика электроэнергии

Зачем нужен УЗО в квартире без заземления

Существует специальный стандарт на подключение бытовой техники в потенциально опасных местах квартиры. К таковым относят прежде всего сантехнический узел. Оговорены даже зоны для установки стиральных машин и меры безопасности в цепи подсветки джакузи (ГОСТ Р 50571.11-96 ).

Так вот! В строках этого умного документа написано, что в опасных зонах (согласно терминологии стандарта) допускается электрооборудование ставить только в трёх случаях:

  • Если подключение ведётся через индивидуальный разделяющий трансформатор по ГОСТ 3/ГОСТ Р 50571.3 согласно пункту 413.5.1. Суть здесь в следующем. Разделяющий трансформатор не преобразует напряжение. На выходе его вторичной обмотки те же 220 В, а ток равен входному за вычетом потерь (КПД < 1). Однако, если одной рукой взяться за оголённый провод, а другой за кран водопровода, то замкнутой цепи не образуется и человека не убьёт. Разумеется, если кто-то умудрится взяться сразу же за оба конца вторичной катушки, то получит своё, но на практике это сделать очень сложно. А если пробьётся изоляция сама по себе, то трансформатор перейдёт в режим короткого замыкания, и сгорят пробки (либо сработают автоматические выключатели). Но! Нельзя ни в коем случае конец вторичной обмотки сажать на землю. В этом случае весь смысл установки такого устройства теряется. И не забывайте про слово «индивидуальный»: нельзя давать ток более чем на одно устройство из домашнего набора бытовой техники.
  • Безопасным является питание от БСНН или ЗСНН. Что это за звери, и как это связано с подключением УЗО без заземления? Терпение! Это так называемое безопасное сверхнизкое напряжение. Например, на этом принципе работают без исключения все портативные электробритвы и эпиляторы. Суть в том, что напряжение питания не превышает считающихся безопасными 50 В. В электробритвах обычно 9 или 12 В (до 15 В). Прямо скажем, что для стиральных машин это обычно не вариант, равно как и для посудомоечных. Поэтому мы опять возвращаемся к нашим УЗО без заземления. Да-да! Третьим пунктом идут именно они. Читайте внимательно.
  • Допускается защищать свою бытовую технику через УЗО, реагирующий на дифференциальный ток. Напоминаем, что это разница между входной и выходной потребляемой мощностью. В связи с написанным ранее запрещается заземлять корпус приборов через нулевой провод. В этом случае УЗО, реагирующий на дифференциальный ток, не сможет выполнять свои защитные функции. Поэтому! Корпус стиральной машины может кусать принимающих душ. Поскольку с входного фильтра напряжения на массу обычно идёт порядка 60 В. Если не верите, возьмите тестер и убедитесь. Второй измерительный щуп сажайте на кран подачи воды. Но ток с корпуса обычно маленький, даже ниже, нежели с кожуха системного блока персонального компьютера. Кроме того имеется и ещё одно требование. А именно – дифференциальный ток реакции устройства должен быть не более 30 мА.
УЗО для бытовых приборов

УЗО для бытовых приборов

А вообще согласно стандарту ванная комната делится на три зоны:

  1. В первую входит объем самой ванны, и эта область называется нулевой. Допускается применение приборов БСНН напряжением не выше 12 В.
  2. Первая зона ограничена стенками ванны и плоскостью на расстоянии 2,25 метра от пола. Здесь можно устанавливать только водонагреватели.
  3. В зоне 2, простирающейся до плоскости, отстоящей от ванны на 60 см, допускается ставить также (помимо водонагревателей) светильники класса II. Эти римские цифры относятся к степени электробезопасности. И означают, что изоляция усиленная или двойная.
  4. Наконец, в третьей зоне, которая начинается не ближе 60 см от ванны можно ставить первые розетки. Требования мы охарактеризовали выше. Это разделяющий трансформатор, БСНН, либо обсуждаемый нами УЗО. То есть стиральная машина должна быть подключена по всем правилам и отстоять от ванны на 60 или более см. Смешно, учитывая размеры помещений отечественных санузлов, но таковы реалии.

Можно ли подключать УЗО без заземления?

В стандарте чётко написано, что не допускается применение систем местного уравнивания потенциалов без заземления. Чтобы было понятнее, скажем, что корпус каждого прибор находится под неким напряжением. И даже если они питаются от одной сети, разность между устройствами может и не быть равной нулю. В этом случае можно легко получить удар током, взявшись сразу за обоих представителей бытовой техники.

Чтобы избежать такой оказии, проводится электрическое объединение всех корпусов устройств единой проводящей шиной (медь, толстая сталь). В свою очередь, к системе уравнивания потенциалов согласно техники безопасности должны быть подключены все (!) устройства, находящиеся в зонах 0, 1, 2 и 3. А последняя из них кончается на расстоянии порядка 2,4 метра от стенок ванной. Получается, что даже если и имеется УЗО, без заземления никак не обойдёшься. И это правильно.

Как будет работать УЗО без заземления, даже если имеется чувствительность к дифференциальному току? При пробое изоляции оно будет ждать утечки. Но заземления-то нет, поэтому возникнет тишина перед бурей, пока кто-нибудь не решится через своё тело пропустить ток утечки, например, в канализационный сток (через струю воды из-под крана). Хотите быть в роли лабораторной мышки? Но, наверное, есть и какой-то выход? В принципе ограничение наших домов, подключенных по системе TN-C (без защитного заземления можно обойти). Для этого нужно корпус посадить на нулевой провод, но (!) взятый от входа в квартиру. То есть УЗО должен работать сам по себе, а ток утечки пройдёт мимо. Тогда все будет в порядке.

Схема подключения УЗО без заземления

Схема подключения УЗО без заземления

На всякий случай прилагаем примерную схему того, как подключить УЗО без заземления. Но учтите, что это все мелкие отступления от стандарта. По правилам нужно всем подъездом заказать проект реконструкции системы электрического снабжения согласно требованиям ПУЭ 7. На нашей схеме показаны:

  1. Напряжение питания однофазной сети переменного тока 220 В без контура заземления. Буквой N обозначен нулевой провод, называемый в электротехнике нейтралью. Мы приняли во внимание, что снабжение дома всегда трёхфазное, поэтому логично эту жилу обозначить именно так.
  2. Ниже, по левой ветви, куда идёт потенциал, стоит автоматический выключатель. Обратите внимание, что мы его обозначили, как устройство с размыкающим контактом. Потому что в его задачи входит разрыв цепи при достижении током некоего предельного значения (квадратиком на наклонной линии фиксируется факт управления по току).
  3. Сам УЗО представлен сдвоенным выключателем, работающим также на обрыв. В его состав обычно входит проверочная кнопка, никогда ею не пренебрегайте.
  4. В самом низу обозначена розетка, охраняемая нашим устройством (к примеру, УЗО АВВ). На её боковую клемму подаётся нейтраль со входа в схему. Именно сюда будет фильтроваться ток утечки, величина которого в размере 30 мА и вызовет срабатывание УЗО.
  5. И на самом дне приведён один из законов Кирхгофа, поясняющий принцип работы схемы. Смысл аксиомы заключается в том, что при разветвлении цепи сумма токов по обеим направлениям равна исходному, входному. А разница, характеризующаяся утечкой, должна вызвать срабатывание УЗО без заземления.

Такая схема подключения УЗО нужна только для ванной и прочих влажных мест. На этом наша лекция окончена. Мы полагаем, что читатели теперь знают, как работает УЗО без заземления.