Зачем УЗО если есть заземление?

В чем заключается необходимость УЗО в системе заземления TT

Системы защитного заземления призваны защищать человека от поражений электрическим током в случае появления на корпусах электрооборудования опасного электрического потенциала, связанного например, с повреждением изоляции фазных проводников. На сегодняшний день существуют две распространенные системы с глухозаземленной нейтралью:

• система заземления TN в которой контуры заземления подстанции связаны с корпусами защищаемого оборудования посредством защитных проводников PE;
• система заземления TT не имеющая электрического контакта с заземляющим контуром подстанции, а защита организована повторным заземлением, непосредственно у потребителя.

Первая, в свою очередь представлена двумя подсистемами, отличающимися организацией защитных нулевых проводников PE:

• в устаревшей подсистеме TN-C нулевой рабочий проводник (нейтраль) N объединен с защитным PE проводником заземления – функции обоих отведены общему проводнику PEN;
• более совершенная подсистема заземления TN-S имеет два раздельных проводника PE и N;
• подсистема TN-C-S, является компромиссным решением и позволяет реализовать на месте аналог TN-S.

Система заземления ТТ применяется в случаях когда безопасность при помощи подсистем TN по каким либо причинам обеспечена быть не может. Как правило, TT применяется на временных объектах (строительные площадки, вагончики-бытовки, торговые киоски и т.д.). Кроме того электропитание по такой системе заземления востребовано в сельской местности, где несовершенство воздушных линий электропередач ставит под угрозу электробезопасность населения. В данном случае организация заземляющих контуров по месту установки потребителей электроэнергии, с подключением к ним нулевых защитных шин становится более безопасным решением.

Условия применения системы заземления ТТ

Использование системы заземления TT имеет ряд ограничений. Главным из них является применение системы исключительно с подключением через устройство защитного отключения (УЗО) либо дифференциальный автоматический выключатель, обеспечивающие защитное отключение при появлении дифференциальных токов утечки. Такое требование прописано в основном нормативном документе электрика – ПУЭ (п. 1.7.59), причем обязательно должно быть соблюдено требование:

Rобщ ≤ 50 В/Iср.УЗО,

где R общ – суммарное сопротивление системы заземления (заземлители, проводники и пр.), Iср.УЗО – ток уставки срабатывания УЗО, например, для прибора с порогом срабатывания 30 мА, общее сопротивление заземления не должно превышать 1667 Ом. Помимо требования установки УЗО (дифавтомата) необходимо соблюсти еще ряд условий:

• ни в коем случае не допускается объединение рабочих нулевых проводов (нейтрали) и шины PE;
• на объекте должна быть выполнена система уравнивания потенциалов, т.е. все металлические части инженерных сетей и металлоконструкций необходимо соединить с заземлителем.

Так в чем же заключается необходимость подключения УЗО? Организовать на месте контур защитного заземления с низким сопротивлением – трудновыполнимая задача, поэтому ожидать срабатывания автоматического выключателя при замыкании между фазой и проводником PE не приходится. Сработает автоматический выключатель разве что при коротком замыкании между фазой и рабочим нулем, а в первом случае корпуса оборудования будут находиться под напряжением. УЗО и дифференциальные автоматы обеспечивают автоматическое отключение при появлении разницы токов в фазном и нулевом проводнике, поэтому устройство гарантированно отключит нагрузку и защитит человека от электротравмы.

Смотрите также другие статьи :

Тепловые и электромагнитные расцепители во всех автоматических защитных устройствах включены последовательно. Кроме того ни один автомат не обходится без контактной группы состоящей из дугогасительных контактов либо имеющих отдельную камеру, гасящую электрическую дугу, возникающую при защитном отключении.

В зависимости от оборудования величина cos ϕ может колебаться в широких пределах, причем за удовлетворительное значение принято считать величину коэффициента мощности в 0.65 – 0.8. Уметь перевести ВА в ватты необходимо для того, чтобы реально оценить мощность того или иного прибора.

УЗО без заземления работает или нет

Современные квартиры и частные дома оборудованы большим количеством различной бытовой техники. В связи с этим на первый план выходит защита людей от поражения электрическим током. Основными защитными мероприятиями является установка автоматических выключателей – автоматов и устройств защитного отключения – УЗО. Однако в каждом конкретном случае, при наличии одно- или трехфазных сетей, появляются вопросы технического характера, например, УЗО без заземления, работает или нет? Во многих домах старой постройки заземление отсутствует, поэтому возможность использования защитных устройств в этих условиях приобретает особую актуальность.

1. Нужно ли заземление для УЗО
2. Как работает УЗО с заземлением
3. Будет ли работать УЗО без заземления
4. Как подключить УЗО в квартире без заземления – Схема №1
5. Схема №2
6. УЗО в системе TN-C

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.

Как работает УЗО с заземлением

Устройство защитного отключения выбирается в соответствии с конфигурацией сети, где планируется его установка. Следует сразу же определить наличие или отсутствие заземляющего проводника РЕ. В современных зданиях он изначально предусматривается проектом. На объектах старой постройки до сих пор используется схема PEN, предусматривающая совмещение защитного проводника с нулевым проводом.

Монтаж подключение с землей считается более эффективным, поскольку отключение цепи в данном случае происходит, сразу же при появлении токовой утечки. В схеме PEN, как уже отмечалось, отключение происходит лишь после непосредственного контакта человека с оборудованием.

Если заземление в цепи все же имеется, то перед монтажом защитного устройства следует уточнить его тип. Например, схема TN предполагает глухое заземление нейтрали источника питания. Ее разновидностью является схема TN-C, совмещающая в едином проводе нулевые рабочий и защитный проводники во всей электрической цепи. Этот простой и недорогой вариант обладает существенным недостатком: в случае обрыва PEN-проводника, при наличии собственного заземления прибора, возникает опасность перехода всего потенциала на его корпус и появления на нем напряжения такого же, как во всей цепи.

Иногда электрики пользуются перемычкой, замыкающей нейтраль и заземляющую клемму в розетке. Подобная схема считается неправильной и опасной из-за высокой вероятности поражения током. Когда PEN-провод обрывается, УЗО не будет срабатывать, а на корпусе прибора возникнет опасное напряжение. Избежать поражения можно только случайно: человек в момент контакта с токоопасным корпусом должен также касаться и заземляющего контура, например, труб водопровода или отопления.

Самой надежной для подключения УЗО считается схема TN-S, где подключение нулевого защитного проводника выполняется отдельно. С нейтралью он объединяется лишь в источнике питания, благодаря чему обеспечивается максимальная защита и практически полностью исключается вероятность поражения электротоком. Даже, если произойдет обрыв нейтрального или заземляющего провода, все приборы в цепи будут работать и далее. Опасное напряжение на корпусах не появится, так как произойдет переход потенциала на другой, оставшийся провод. При обрыве сразу двух проводов, все приборы и сама цепь не будут представлять опасности для людей, поскольку электричество полностью отключится.

Существует еще одна так называемая промежуточная схема подключения TN-C-S, когда нейтральный и заземляющий провода могут объединяться лишь на отдельных участках и приобретают свойства PEN-проводника. В этом случае монтаж УЗО является обязательным, иначе цепь вообще останется без защиты.

Будет ли работать УЗО без заземления

Работа защитного устройства в двухпроводной сети происходит в особых условиях. Поэтому у многих хозяев возникает вопрос, сработает ли УЗО без заземления и обеспечит ли защиту от поражения электротоком? Для того чтобы получить ответ, необходимо проследить весь механизм срабатывания. При наступлении пробоя на корпус оборудования, мгновенного срабатывания УЗО не произойдет, поскольку заземление отсутствует и токовой утечке нет пути для дальнейшего прохождения. Одновременно, на корпусе прибора образуется потенциал, опасный для здоровья и жизни человека.

В момент касания корпуса, путь токовой утечки на землю будет проходить через человеческое тело. Через определенный промежуток времени значение тока станет равным порогу срабатывания УЗО и лишь тогда произойдет отключение с прекращением подачи тока на неисправный прибор. Время нахождения человека под воздействием тока будет зависеть от уставки срабатывания защитного устройства. Несмотря на довольно быстрое отключение, этого вполне хватает для получения серьезной электротравмы. При наличии заземления УЗО сработало бы сразу же после утечки тока и отключило бы прибор еще до соприкосновения с ним человека.

Таким образом, УЗО без заземления может быть подключено, однако такая схема не гарантирует 100-процентную безопасность. Тем не менее, в домах старой постройки все еще используются двухпроводные сети, а их переоборудование на более современные трехпроводные сети не всегда возможно с технической точки зрения. Поэтому во многих случаях УЗО является единственным вариантом защиты людей и бытовой техники. При использовании схем без заземления вместе с устройствами защитного отключения должны обязательно устанавливаться автоматические выключатели, отключающие сеть при перегрузках и коротких замыканиях.

Как подключить УЗО в квартире без заземления – Схема №1

Единственное защитное устройство устанавливается на входе и охватывает своим действием всю проводку, имеющуюся в квартире. В распределительный щиток напряжение поступает через вводный кабель. Далее оно подходит к двухполюсному автомату, а затем – к УЗО. После этого выполняется установка автоматов на отходящие линии.

Существенным плюсом считается низка стоимость такой схемы из-за применения только одного защитного устройства. Все приборы могут быть компактно размещены даже в небольшом распределительном щитке. Но, существенным недостатком подобного отключения будет срабатывание УЗО при утечках тока, в результате чего окажется обесточенной вся квартира.

Схема №2

Работа УЗО без заземления может осуществляться еще по одной схеме. В этом случае защитные устройства устанавливаются не только на входе, но и на каждой отходящей ветви. Вводное УЗО монтируется так же, как и в предыдущем варианте, а все остальные устанавливаются после автоматов, защищающих отходящие линии. Общее количество защитных устройств будет зависеть от конкретной конфигурации домашней сети. Нередко к защите отдельно подключаются водонагреватели, электроплиты, посудомоечные и стиральные машины.

Таким образом, при токовой утечке на какой-либо линии, произойдет срабатывание УЗО, установленного именно на этой линии. То есть на всех остальных участках квартиры напряжение не исчезнет, и остальное оборудование продолжит свою работу. Единственным недостатком данной схемы являются большие размеры распределительного щитка, необходимого для размещения большого количества УЗО и автоматов. Кроме того, сами защитные устройства стоят недешево.

Нередко возникает вопрос о необходимости установки вводного УЗО, если обеспечена защита каждой линии. Дело в том, что отходящее защитное устройство может по той или иной причине не сработать при токовой утечке. В этом случае вводное УЗО служит страховкой и через определенное время отключит всю сеть.

УЗО в системе TN-C

Очень часто возникают вопросы о возможности подключения УЗО в системе заземления TN-C и его эффективности. Варианты данной системы могут быть трехфазными с четырьмя проводами или однофазными – двумя проводами. В первом случае провода состоят из трех фазных и одного нулевого, а во втором – из двух проводников фазы и нуля.

Большинство специалистов безоговорочно рекомендуют установку защитных устройств в таких системах, поскольку именно они срабатывают при токовых утечках, опасных для человека. Однако существует так называемая «оппозиция», по мнению которой установка УЗО в системе TN-C не только неэффективна, но и опасна. Это связано с тем, что защита срабатывает лишь при непосредственном касании токоведущих частей, а не заранее, с появлением тока утечки. Кроме того, в домах со старой проводкой такие устройства будут отключаться без видимых причин.

Большинство электриков и хозяев квартир выступают все-таки за установку УЗО. Оно в любом случае не будет бесполезным и в нужный момент сработает, спасая здоровье или даже саму жизнь. Защитное устройство существенно повышает электробезопасность и делает жизнь проживающих людей более спокойной.

Схема подключения УЗО в однофазной сети без заземления

Зануление и заземление электроустановок

Как подключить розетку с заземлением – простые советы по монтажу и секреты профессионалов

Что такое заземление

Системы заземления TN-C, TN-S, TNC-S, TT, IT

Как сделать заземление в квартире если его нет

УЗО и заземление.

Очень часто задаются одни и те же вопросы: «Как подключить УЗО без заземления?», «Будет ли работать УЗО без заземления?», «Сработает УЗО, если нет заземления?». Вопросы эти, на первый взгляд, кажутся простыми, но в интернете на различных форумах, этой дискуссии посвящены сотни страниц. И можно обсуждать, и спорить сколько угодно, если сами вопросы заданы не верно.

УЗО, как прибору, для работы не требуется подключение к заземлению и даже на самом его корпусе отсутствует такая клемма. Работа УЗО основана на сравнении входящего в него тока с исходящим, и, если разница этих токов (ток утечки) превышает установленное значение – оно срабатывает.

Для УЗО не важна причина возникновения тока утечки и как проходит его путь: через поврежденный фазный провод на корпус прибора и далее на заземление или через оголенный проводник далее через человека и уже потом на «землю». При возникновении тока утечки, превышающего номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО, УЗО обязано отключиться, и не важно есть заземление или его нет.

Один важный момент. При наличии заземления, УЗО сработает сразу в момент возникновения неисправности электрооборудовании (появления тока утечки на корпус потребителя). При отсутствии заземления, УЗО в данном случае сработает только при непосредственном прикосновении человека к корпусу неисправного электрооборудования, до этого момента корпус электроприбора будет находиться под напряжением.

Принцип электробезопасности основывается на отсутствие возникновения самой возможности поражения человека электрическим током. Вот поэтому так важно использовать правильное и исправное заземление!

Все упомянутые выше вопросы задаются, как правило, о возможности применения УЗО в домах постсоветской постройки, где, как предполагается, организована в квартирах двухпроводная сеть питания — система заземления TN-C. В те далекие времена, розетки в квартирах были двухполюсные, и разве только электроплита заземлялась путем зануления – это и есть TN-C. Вот так это было.

Когда в нашу жизнь массово пришли электрические водонагреватели, стиральные и посудомоечные машины, в квартирах стали делать евроремонт, менять электропроводку на трехжильный кабель, устанавливать розетки с заземлением, а в продаже появились Устройства защитного отключения (УЗО), вот тогда и встал вопрос: «Что с этим всем делать и куда что подключить?».

Для начала обратимся к Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) пункт 1.7.80:

Не допускается применять УЗО, реагирующие на дифференциальный ток, в четырехпроводных трехфазных цепях (система TN-C). В случае необходимости применения УЗО для защиты отдельных электроприемников, получающих питание от системы TN-C, защитный PE-проводник электроприемника должен быть подключен к PEN-проводнику цепи, питающей электроприемник, до защитно-коммутационного аппарата.

И хоть тут сказано про четырехпроводные трехфазные цепи, это относится и к вашей квартире, так она является составляющей общей домовой трёхфазной сети.

Согласно ПУЭ так подключить УЗО в квартире старой постройки нельзя:

Причина достаточно понятна, нельзя устанавливать в проводник PEN любые коммутационные устройства: автоматы, УЗО и т.д., так как данный проводник выполняет защитные функции, пункт 1.7.145 ПУЭ:

«Не допускается включать коммутационные аппараты в цепи РЕ- и PEN-проводников, за исключением случаев питания электроприемников при помощи штепсельных соединителей»

По правилам устройства электроустановок УЗО для отдельных потребителей можно при необходимости подключить следующим образом, все согласно того же пункт 1.7.80:

«В случае необходимости применения УЗО для защиты отдельных электроприемников, получающих питание от системы TN-C, защитный PE-проводник электроприемника должен быть подключен к PEN-проводнику цепи, питающей электроприемник, до защитно-коммутационного аппарата»

При неисправности или аварии, когда опасный потенциал оказывается на корпусе электроприбора возникнет ток утечки в обход УЗО и оно сработает. И вроде все хорошо и по Правилам, но в настоящее время использование системы заземления TN-С в жилых помещениях не допускается, пункт 7.1.13:

«Питание электроприемников должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S. При реконструкции жилых и общественных зданий, имеющих напряжение сети 220/127 В или 3 х 220 В, следует предусматривать перевод сети на напряжение 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S.»

Питание электроприемников жилых, общественных, административных и бытовых зданий должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S.

Все дело в том, что при обрыве, отгорании, плохом соединении PEN проводника в этажном щите, в стояке подъезда дома на всех корпусах, заземлённых (зануленных) по системе TN-C потребителях неминуемо появится опасный потенциал (напряжение), что крайне опасно и возможно поражение человека электрическим током.

Установка УЗО еще больше усугубит ситуацию, оно будет псевдо защитой.

При нарушении PEN проводника, УЗО не сработает даже при прикосновении человека, так как отсутствует ток утечки, входящий и исходящий токи равны.

Заземление путем зануления в жилых помещениях делать категорически нельзя!

Система заземления TN-C широко используется на производстве, где, обрыв комбинированного нулевого проводника маловероятен, в качестве такого проводника используются толстые стальные полосы на сварных соединениях. На предприятиях имеется штат электриков, которые планово проводят осмотр и техническое обслуживание электрооборудования. В быту же о том, что нулевой провод отгорел и корпуса электроприборов находятся под напряжением не узнают до удара человека электрическим током.

Что же тогда делать? Ждать пока проведут реконструкцию электросетей сетей дома? Это очень дорого и видимо сделают это не скоро. Самостоятельно изменить систему заземления локально в отдельно взятых квартире, этаже, невозможно и опасно. Ни в коем случае нельзя использовать в качестве заземления трубы водопровода, батареи отопления и т.д. Категорически нельзя!

Получается замкнутый круг и использование дифференциальной защиты в старых домах невозможно!?

Давайте вернемся в самое начало. А действительно ли в квартирах с двухпроводной электропроводкой система заземления TN-C? Если внимательно взглянуть на этажные щиты старых жилых многоквартирных зданий, в них нет PEN проводника, отвечающего современным нормам сечения защитных проводников. Ветхий от времени PEN проводник в некоторых щитах имеет запрещенные, даже старыми правилами сечение, разрывы на каждом этаже. Общее техническое состояние электрических сетей домов крайне неудовлетворительное, нет никакой механической устойчивости PEN-проводника к повреждению, велика вероятность обрыва нулевого проводника. А, следовательно, такой проводник нельзя рассматривать как PEN проводник, он является исключительно N проводником, без каких-либо защитных функций. Вот такая реальная действительность – в доме отсутствует какая-либо система заземления. Это тоже противоречит Правилам, но пока в доме не проведут переход на TN-C-S другого выхода нет. И в таких случаях применение УЗО не только оправдано, но и необходимо.

При появлении потенциала на корпусе электропотребителя УЗО сработает не сразу, а только в момент прикосновения человека. Но в данном случае это единственная мера защиты от дифференциального тока. В неисправных электрическом водонагревателе, посудомоечной или стиральной машинах, УЗО возможно сработает сразу, так как ток утечки может пройти через водопровод, канализацию на «землю».

Необходимо еще отметить, что в рассматриваемом варианте крайне не рекомендуется и даже нельзя использовать электронные УЗО и дифавтоматы, они не работают при обрыве нуля, так как являются энергозависимыми устройствами. Подробнее можно прочитать тут. Необходимо использовать электромеханические УЗО и дифавтоматы, регулярно проверять их работоспособность с помощью кнопки «Тест». Категорически нельзя соединять нулевой проводник с корпусом электроприборов, т.е. занулять.

Если вы делает ремонт в квартире и производите замену электропроводки, обязательно необходимо использовать и закладывать трехжильный кабель. Но до тех пор, пока ваш дом не переведут на систему заземления TN-C-S, категорически нельзя подключать защитный проводник кабелей к защитным клеммам розеток, а так же соединять их в этажном щите, концы таких защитных проводников требуется заизолировать и оставить до момента реконструкции сетей всего дома. В противном случае, если у вас произойдет авария на каким-либо потребителе, по соединённым защитным проводникам опасный потенциал перейдет на все корпуса потребителей квартиры.

Еще раз. Самостоятельно изменить систему заземления локально в отдельно взятой квартире, этаже невозможно и опасно. Это должна делать специализированная организация. Требуется провести комплекс мер касаемых всего дома. Ни в коем случае нельзя использовать в качестве заземления трубы водопровода, батареи отопления и т.д. Категорически нельзя.

Если у вас частный дом, то выходом из сложившейся ситуации будет организация системы заземления ТТ пункт 1.7.59 ПУЭ:

«Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система TT), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. Для защиты при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО. При этом должно быть соблюдено условие:
Rа Iа