Возможно ли автоматическое отключение питания при отсутствии нулевого провода и почему
Обновлено: 07.05.2024
Защитное автоматическое отключение питания
Одной из наиболее эффективных мер защиты человека от поражения электрическим током является защитное автоматическое отключение питания (защитное отключение).
Защита человека от поражения электрическим током
Надежность защитного отключения при попадании напряжения на металлический корпус неисправного электроприбора зависит от типа и состояния цепи электроснабжения. В трехпроводных цепях она гораздо выше, чем в двухпроводных. В трeхпроводной цепи автоматический выключатель и ВДТ, дублируя друг друга, отключают питание прибора с поврежденной изоляцией сразу, как только возникнет эта неисправность, «без участия человека». В двухпроводной цепи защита осуществляется только ВДТ, причем для его срабатывания необходимо, чтобы человек прикоснулся к корпусу поврежденного прибора.
Защитное отключение при касании оголенного провода под напряжением или токоведущей детали электроприбора не зависит от типа цепи и осуществляется только ВДТ.
Трехпроводные и двухпроводные цепи электроснабжения
Электроснабжение жилых объектов осуществляется посредством трансформаторных подстанций (ТП). По целому ряду технических и экономических причин нейтраль подстанции напрямую соединяют с землей (т. н. глухозаземленная нейтраль). Это упрощает систему защиты от аварий и позволяет использовать два рабочих напряжения — линейное 400 В (между фазами) и фазное 230 В (между каждой фазой и нейтралью).
С выхода подстанции к жилому дому электроэнергия обычно направляется по четырем проводам — трем фазным (L1, L2, L3)
и PEN (совмещающему функции нулевого рабочего N и нулевого защитного PE проводника).
Во вводном распределительном устройстве (ВРУ) стандартного современного жилого дома либо на самой подстанции PEN разделяется на два провода — N и PE (в последнем случае на выходе подстанции будет пять проводов). В квартиру такого дома электроэнергия поступает по однофазной трeхпроводной цепи, состоящей из фазного L (одного из L1, L2, L3), нулевого рабочего (нейтрального) N и нулевого защитного (заземляющего) PE проводников. Последний подходит к шине заземления РЕ, с которой соединяются металлические корпусы приборов (например, стиральной машины) (1).
1. Упрощенная схема трехпроводной цепи электроснабжения. Стиральная машина исправна. Красной линией показано протекание рабочего тока
В квартиры зданий старых домов электроэнергия подается по однофазной двухпроводной цепи (L и PEN), без нулевого защитного проводника PE (2).
2. Упрощенная схема двухпроводной цепи электроснабжения. Стиральная машина исправна. Красной линией показано протекание рабочего тока
Защитное отключение в трехпроводной цепи
В случае повреждения изоляции фазного провода внутри прибора провод может оказаться соединенным с токопроводящим (металлическим) корпусом (замыкание на корпус). Поскольку корпус машины соединен проводником PE с нейтральным выводом трансформатора, возникнет режим короткого замыкания (3), в результате которого автоматический выключатель (АВ) практически мгновенно отключит питание неисправного прибора. Однако при большом сопротивлении цепи (например, в результате неполного касания фазного провода корпуса и/или неудовлетворительного состояния электропроводки здания) сила тока короткого замыкания может оказаться недостаточной для быстрого срабатывания АВ. Поэтому, чтобы повысить надежность защиты, современные нормы предписывают установку также и выключателя дифференциального тока (ВДТ), который отключает питание даже при малой разности токов в фазном и нулевом проводах. В случае отказа ВДТ, при полном касании фазного провода корпуса стиральной машины, защитное отключение обеспечит автомат.
3. Трехпроводная цепь. Отключение питания стиральной машины автоматом либо ВДТ при попадании напряжения на ее корпус. Красной штриховой линией показано протекание основного тока короткого замыкания в момент возникновения неисправности, за доли секунды до отключения питания автоматом или ВДТ. Путь тока по корпусу стиральной машины показан условно
Защитное отключение в двухпроводной цепи
К сожалению, еще много зданий старого типа имеют двухпроводную систему. При аналогичной неисправности стиральная машина будет продолжать работу. Внешне неисправность может не проявиться. Если человек, стоящий на полу, прикоснется к корпусу прибора, через его тело потечет электрический ток по цепи, показанной на рисунке 4.
4. Двухпроводная цепь. Отключение питания стиральной машины ВДТ при касании человеком корпуса поврежденной стиральной машины. Красной штриховой линией показано протекание основного тока утечки на землю в момент прикосновения человека к неисправной стиральной машине, за доли секунды до срабатывания ВДТ. Путь тока по корпусу стиральной машины показан условно
Из-за относительно большого сопротивления этой цепи (тела и элементов конструкции здания) сила тока будет недостаточной для отключения питания автоматическим выключателем, и человек может погибнуть.
Единственной мерой защиты в подобной ситуации является применение ВДТ. Однако при попадании фазного напряжения на незаземленный корпус машины ВДТ, как правило, не срабатывает, поскольку нет разности токов в фазном и нулевом проводе — отсутствует ток утечки на землю (машина установлена на изолирующие элементы — колеса, опорные ножки и т. п.).
ВДТ сработает, только когда человек коснется корпуса машины и через его тело потечет ток на землю (4). Благодаря очень быстрому отключению ВДТ продолжительность протекания этого тока будет снижена до безопасного уровня.
Зачастую человек при этом даже не успевает ничего почувствовать.
Случайное касание
Если человек случайно прикоснется к проводнику под напряжением, например к фазному проводу с поврежденной изоляцией, автомат не сработает ни в одном типе цепи. Защитное отключение произведет только правильно подобранный, правильно подключенный и исправный ВДТ. Его работа будет аналогична работе в двухпроводной цепи (4).
Регулярная проверка
Для обеспечения безопасной эксплуатации примерно каждые три месяца проверяйте автоматы посредством ручного включения и выключения. Такая проверка позволит определить, сохранили ли их контакты подвижность. Работоспособность ВДТ проверяется нажатием на кнопку «Тест». Если автоматический выключатель срабатывает слишком часто, его следует заменить на аналогичный по параметрам. Такое же частое срабатывание нового автомата будет указывать на неисправность цепи либо на неверно подобранный номинал.
Если сработало защитное устройство
Когда в какой-либо цепи происходит короткое замыкание или она перегружается слишком большим количеством одновременно подключенных приборов, срабатывает защищающий ее автомат и все электроприборы в этой цепи перестают работать. В этом случае ищите в щитке автомат в положении «выкл.». Однако если цепь защищена индивидуальным или общим ВДТ, то сначала проверьте, не отключился ли ВДТ.
Определение поврежденной цепи
Если сработал ВДТ, выключите все автоматы, которые он защищает, и снова включите ВДТ. Теперь по очереди включайте автоматы, пока не сработает ВДТ. Определив таким образом цепь, в которой произошла утечка тока на землю, выключите главный выключатель и заклейте его клейкой лентой, пока будете работать. Проверьте в этой цепи розетки, монтажные коробки светильников и выключатели — не оторвался ли какой-то из проводов от своей клеммы и не касается ли его оголенный участок другой клеммы, корпуса или оголенных участков других проводов, создавая короткое замыкание. Если решить проблему не удалось, не включайте автомат этой цепи и обратитесь к электрику.
Повторное включение автомата
Если ВДТ остался во включенном состоянии, когда вы осматривали щиток, то ищите автомат, который переключился в положение «выкл.». Отключите главный выключатель и включите автомат (1). Затем снова включите главный выключатель (2).
Если тот же автомат сразу сработает, выньте из розеток все вилки или выключите все приборы в этой цепи, чтобы проверить наличие перегрузки или неисправности какого-либо прибора, и снова включите питание. Если автомат опять сработает, то ищите дефекты подсоединения проводов, как описано ранее. При необходимости пригласите электрика.
TN-C-S и повторное заземление. Почему об этом все молчат!
При применении системы TN рекомендуется выполнять повторное заземление РЕ и PEN проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах. Для повторного заземления в первую очередь следует использовать естественные заземлители. Сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется .
Внутри больших и многоэтажных зданий аналогичную функцию выполняет уравнивание потенциалов посредством присоединения нулевого защитного проводника к главной заземляющей шине.
Повторное заземление электроустановок напряжением до 1 кВ, получающих питание по воздушным линиям, должно выполняться в соответствии с 1.7.102-1.7.103.
Что здесь не так? Может показаться, что первый абзац относится к системе TN-C-S, а «рекомендуется» и «не нормируется» относится к повторному заземлению при разделении PEN (совмещенный рабочий и защитный нулевой проводник) на PE (защитный проводник) и N (рабочий нулевой проводник). На самом деле речь идет о повторном заземлении проводников РЕ и PEN, которые могут быть как в системе TN-C (PEN), так и в TN-S (PE) и TN-C-S (PE). Третий же абзац уже непосредственно относится к повторному заземлению на вводах ВЛ (воздушных линий) к электроустановкам. И на этом этапе все переходят к пунктам 1.7.102 — 1.7.103 и с уверенностью утверждают, что повторное заземление на вводах ВЛ к электроустановкам частного дома (система TN-C-S) должно быть обязательным, а сопротивление растеканию заземлителя должно быть не более 30 Ом. Но здесь есть одно но, о котором почему-то все молчат. Поэтому читаем внимательно следующие пункты ПУЭ, а к этим «противоречивым» рекомендациям вернемся в завершении анализа.
На концах ВЛ или ответвлений от них длиной более 200 м, а также на вводах ВЛ к электроустановкам, в которых в качестве защитной меры при косвенном прикосновении применено автоматическое отключение питания, должны быть выполнены повторные заземления PEN проводника . При этом в первую очередь следует использовать естественные заземлители, например, подземные части опор, а также заземляющие устройства, предназначенные для грозовых перенапряжений (смотреть главу 2.4).
Указанные повторные заземления выполняются, если более частые заземления по условиям защиты от грозовых перенапряжений не требуются.
В данном пункте необходимо уделить особое внимание второму абзацу и разобраться с более частыми заземлениями по условиям защиты от грозовых перенапряжений. Давайте рассуждать логически. Менее частые заземления для защиты от грозовых перенапряжений — это не что иное, как повторное заземление, отмеченное в первом абзаце. А для определения условий более частых заземлений, когда повторное заземление на вводах ВЛ к электроустановкам не требуется, необходимо ознакомится с главой 2.4, что также указано в первом абзаце. Помимо этого, стоит отметить, что даже если опустить второй абзац, то организация перечисленных повторных заземлений — это ответственность не владельцев частных домов, а оператора распределительной электрической сети.
В населенной местности с одно- и двухэтажной застройкой ВЛ должны иметь заземляющие устройства, предназначенные для защиты от атмосферных перенапряжений. Сопротивления этих заземляющих устройств должны быть не более 30 Ом, а расстояния между ними должны быть не более 200 м для районов с числом грозовых часов в году до 40, 100 м — для районов с числом грозовых часов в году более 40.
То есть по нормам в населенной местности с одно- и двухэтажной застройкой через 200 (100) метров должно быть установлено заземляющее устройство — это и есть более частые заземления по условиям защиты от грозовых перенапряжений. Соответственно в частном секторе, если выполнено вышеуказанное требование (а оно должно быть выполнено обязательно), то на вводе в дом можно не делать повторное заземление PEN проводника!
Справедливости ради стоит отметить, что все перечисленные требования относятся как к системе TN-C, так и к TN-C-S. Нигде конкретно не уточнено требование для какой-то конкретной системы. А нас интересует именно TN-C-S. Поэтому единственный логичный пункт с учетом выполненных частых защит от грозовых перенапряжений, который можно использовать — это 1.7.61. Его мы рассматривали первым, и он гласит, что в системе TN на вводе в частный дом рекомендуется делать повторное заземление PE проводника с ненормируемым сопротивлением. А повторное заземление PEN проводника с нормой до 30 Ом к частному дому никакого отношения не имеет и входит в ответственность оператора распределительной электрической сети.
Видео по теме (буду рад новым подписчикам на ютуб канале):
Почему нельзя ставить УЗО и дифавтоматы без заземления (TN-C)
Всем привет мои дорогие друзья. Сегодня я хочу ответить на вопрос моего коллеги, который спрашивал меня, почему в системе заземления TN-C устройства защитного отключения, так называемое УЗО и дифавтоматов,
Система TN-C это система заземления, где нулевой N и защитный PE проводник объединены в один так называемый PEN - проводник.
Узо или диф автоматы предназначены для защитного отключения сети, в случае утечки тока на землю и защиты человека при косвенно прикосновении от поражения электрическим током. В общем говоря это такие аппараты защиты, которые производят отключение и фазного и нулевого проводника
Дело в том, что система TN-C, это старая двухпроводная система, или четырёх проводная система электроснабжения, где в место заземления а редких случаях используют зануление, которая применялась в старом фонде жилых и нежилых построек.
Для ответа на это вопрос упомяну несколько пунктов ПУЭ.
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 РЕ-проводник электроприемника должен быть подключен к PEN-проводнику цепи, питающей электроприемник, до защитно-коммутационного аппарата.
Не допускается включать коммутационные аппараты в цепи РЕ- и PEN-проводников, за исключением случаев питания электроприемников при помощи штепсельных соединителей.
Допускается также одновременное отключение всех проводников на вводе в электроустановки индивидуальных жилых, дачных и садовых домов и аналогичных им объектов, питающихся по однофазным ответвлениям от ВЛ. При этом разделение PEN-проводника на РЕ- и N-проводники должно быть выполнено до вводного защитно-коммутационного аппарата.
Во всех случаях в цепях РЕ и РЕN проводников запрещается иметь коммутирующие контактные и бесконтактные элементы.
Допускаются соединения, которые могут быть разобраны при помощи инструмента, а также специально предназначенные для этих целей соединители.
Из выше приведённых пунктов следует, что при установке узо или диф автомата, которые являются либо двухполюсные, либо четырехполюсные, они ставятся в цепь с защитным проводником, даже если это и рабочий ноль, и при этом полноценную защитную функцию они выполнять не будут. В случае утечки тока на корпус бытового прибора, аппарат защиты не сработает, а прикосновении к такому бытовому прибору, вас может ударить током, поэтому эффективности от УЗО или дифавтомата не будет.
Иногда в всё таки можно ставить такие аппараты защиты, но в этом случае можно быть выполнено зануление защищаемого участка, что является крайней мерой заземления, и может быть опасным, т.к. при обрыве защитного нулевого проводника, на корпусе бытового прибора может появиться опасный потенциал, который может привести к электротравмам, в виде поражения человека или животных электрическим током. При этом разделение нулевого защитного проводника, на защитный Pe и нулевой N должно быть выполнено до аппарата защиты.
Если вам была полезена эта статья, то оцените его, поставьте лайк, а также подпишите со на мой канал. До новых встреч, всем пока.
Чем опасно самостоятельное выполнение заземления в квартире (переделка TN-C в TN-C-S)
При эксплуатации домашней электропроводки наиболее важен вопрос безопасности эксплуатации бытовых электроприборов. Заземление электропроводки - основной способ минимизации воздействия на человека электрического тока в случае появления на металлическом корпусе бытовых электроприборов опасного для жизни человека потенциала.
Достаточно распространена проблема отсутствия заземления в квартире или в доме по причине питания от устаревших сетей конфигурации TN-C, в которых не предусмотрено заземление домашней электропроводки.
Для решения проблемы поступают следующим образом - выполняют заземление электропроводки посредством переделки системы TN-C в TN-C-S. В итоге неправильно выполненное заземление электропроводки делает эксплуатацию электропроводки еще более опасной, чем при отсутствии заземления как такового. В данной статье рассмотрим, чем опасно самостоятельное выполнение заземления посредством переделки системы TN-C в TN-C-S.
Чтобы понимать суть рассматриваемого вопроса рассмотрим, что собой представляют сети системы заземления TN-C и TN-C-S.
В системе TN-C рабочий нулевой проводник N и защитный заземляющий проводник PE совмещены в одном проводе на всем протяжении линии от трансформаторной подстанции до потребителя – так называемый PEN проводник. Причем данный совмещенный проводник заводится в квартиру или частный дом без разделения на нулевой рабочий и защитный проводники.
Нередко встречаются рекомендации относительно защиты домашних электроприборов путем зануления - присоединения заземляющего контакта в розетке к нулевому совмещенному проводнику PEN. В данном случае при появлении фазного напряжения на корпусе бытового электроприбора произойдет короткое замыкание и отключится автоматический выключатель в распределительном щитке.
Основной недостаток зануления заключается в том, что в случае обрыва нулевого провода от домашнего распределительного щитка до места зануления на корпусах оборудования появится фазное напряжение.
То же самое будет и в случае обрыва нулевого провода от трансформаторной подстанции до ввода в дом - на корпусе зануленного оборудования гарантировано появится фазное напряжение электросети.
В связи с этим зануление в сети TN-C выполнять запрещено. То есть такая система в быту эксплуатируется как двухпроводная – используется только фазный и нулевой рабочий проводник для питания электроприборов.
Система TN-C-S отличается от системы TN-C тем, что совмещенный проводник PEN при заходе в здание разделяется на рабочий нулевой N и защитный PE. В данной сети, как и в сети TN-C на заземляющем проводнике появится опасный потенциал в случае обрыва совмещенного проводника PEN до точки разделения.
Поэтому для предотвращения негативных последствий обрыва нуля в сети конфигурации TN-C-S согласно ПУЭ предъявляются требования относительно механической устойчивости к повреждению проводника PEN на линии электропередач, организации надежных повторных заземлений проводника PEN, а также надежности шины заземления PE непосредственно в доме.
Только при соблюдении данных требований электрическую сеть можно эксплуатировать, как сеть конфигурации TN-C-S, то есть использовать защитный проводник PE для заземления домашней электропроводки.
Основная ошибка при самостоятельном выполнении заземления заключается в том, что система TN-C представляется просто как система TN-C-S, в которой нет разделения защитного проводника. В данном случае переделка системы TN-C в TN-C-S сводится просто к разделению в главном распределительном щитке совмещенного проводника PEN на рабочий нулевой N и защитный PE. При этом не учитывается текущее состояние питающей сети. Если изначально в данной сети не предусмотрено заземления, то высока вероятность, что причина заключается в несоответствии электрических сетей требованиям ПУЭ.
Во-первых, это техническое состояние электрической сети – если оно неудовлетворительное, то соответственно ни о какой механической устойчивости к повреждению PEN-проводника речи не может идти. Во-вторых, отсутствие на линии достаточного количества повторных заземлений нулевого проводника еще больше увеличивает шансы появления на заземляющем проводнике опасного потенциала, который возникнет в результате обрыва нуля на линии. То есть в таком случае самостоятельно выполненное заземление будет источником опасности для жителей, эксплуатирующие заземленные бытовые электроприборы.
В данном случае есть два варианта. Первый вариант – по-прежнему эксплуатировать двухпроводную электропроводку, то есть без заземления до того, как данная проблема не будет решена путем приведения технического состояния питающих сетей к соответствию требований, предъявляемых к сети TN-C-S согласно ПУЭ.
Второй вариант – перейти на систему заземления TT, то есть сделать индивидуальный заземляющий контур, а совмещенный проводник PEN питающих электрических сетей использовать только в качестве рабочего нулевого провода N. Данный вариант актуален для жителей частных домов или для жителей квартир первых этажей, у которых есть возможность монтажа индивидуального контура заземления электропроводки.
Про заземление и зануление для "чайников"
Мой горький опыт электрика позволяет мне утверждать: Если у Вас "заземление" сделано как надо – то есть в щитке есть место присоединения "заземляющих" проводников, и все вилки и розетки имеют "заземляющие" контакты – я вам завидую, и вам не о чем беспокоиться.
Правила подключения заземления
В чем же состоит проблема, почему нельзя подключать провод заземления на трубы отопления или водоснабжения?
Реально в городских условиях блуждающие токи и пр. мешающие факторы столь велики, что на батарее отопления может оказаться что угодно. Однако основная проблема, в том, что ток срабатывания автоматов защиты достаточно велик. Соответственно один из вариантов возможной аварии - пробой накоротко фазы на корпус с током утечки как раз где-то на границе срабатывания автомата, то есть, в лучшем случае 16 ампер. Итого, делим 220в на 16А – получаем 15 ом. Всего каких-то тридцать метров труб, и получите 15 ом. И потек ток куда-то, в сторону не пиленого леса. Но это уже не важно. Важно то, что в соседней квартире (до которой 3 метра, а не 30, напряжение на кране почти те же 220.), а вот на, скажем, канализационной трубе – реальный ноль, или около того.
А теперь вопрос – что будет с соседом, если он, сидя в ванной (соединившись с канализацией посредством открывания пробки) коснется крана? Угадали?
Приз - тюрьма. По статье о нарушении правил электробезопасности повлекшем жертвы.
Не надо забывать, что нельзя делать имитацию схемы "заземления" , соединяя в евророзетке "нулевой рабочий" и "нулевой защитный" проводники, как иногда практикуют некоторые "умельцы". Такая замена крайне опасна. Не редки случаи отгорания "рабочего нуля" в щите. После этого на корпусе Вашего холодильника, компьютера и т.д. очень прочно размещается 220В.
Последствия будут примерно такими же, как и с соседом, с той разницей, что за это ни кто ответственности нести не будет, кроме того, кто сделал такое соединение. А как показывает практика, это делают сами же хозяева, т.к. считают себя достаточными специалистами, чтобы не вызывать электриков.
"Заземление" и "зануление"
Одним из вариантов "заземления" является "зануление". Но только не как в случае описанном выше. Дело в том, что на корпусе распределительного щита, на Вашем этаже имеется нулевой потенциал, а если точнее, нулевой провод, проходящий через этот самый щиток, просто-напросто имеет контакт с корпусом щита посредством болтового соединения. Нулевые проводники с расположенных на этом этаже квартир, тоже присоединяются к корпусу щита. Давайте рассмотрим этот момент поподробнее. Что мы видим, каждый из этих концов заведен под свой болт (на практике правда часто встречается по парное соединение этих концов). Вот как раз туда и надо подсоединять наш новоиспеченный проводник, который в последствии будет называться "заземлением".
В этой ситуации тоже есть свои нюансы. Что мешает "нулю" отгореть на входе в дом. Собственно говоря, ни чего. Остается лишь надеяться, что домов в городе меньше чем квартир, а значит и процент возникновения такой проблемы значительно меньше. Но это опять же русский "авось", который проблему не решает.
Единственно правильное решение, в этой ситуации. Взять металлический уголок 40х40 или 50х50, длинной метра 3, забить его в землю, чтобы за него не запинались, а именно, копаем яму на два штыка лопаты в глубину и максимально забиваем туда наш уголок, а от него провести провод ПВ-3 (гибкий, многожильный), сечением не менее 6 мм. кв. до, Вашего распределительного щита.
В идеале "контур заземления" должен состоять из 3х - 4х уголков, которые свариваются металлической полосой той же ширины. Расстояние между уголками должно составлять 2 м.
Только не надо сверлить в земле дыру метровым буром и опускать туда штырь. Это не правильно. Да и КПД такого заземления близко к нулю.
Но, как и в любом способе здесь есть свои минусы. Вам, конечно, повезло, если Вы живете в частном доме, или хотя бы, на первом этаже. А как быть тем, кто живет этаже на 7-8? Запастись 30-ти метровым проводом?
Так как же найти выход из создавшейся ситуации? Боюсь, что ответ на этот вопрос Вам не дадут даже самые опытные электромонтажники.
Что требуется для разводки по дому
Для разводки по дому Вам понадобится медный провод заземления, соответствующей длины, и сечением не менее 1,5 мм. кв. и, конечно, розетка с "заземляющим" контактом. Короб, плинтус, скоба - дело эстетики. Идеальный вариант, это когда Вы делаете ремонт. В этом случае я рекомендую выбрать кабель с тремя жилами в двойной изоляции, лучше ВВГ. Один конец провода заводится под свободный болт шины распределительного щита, соединенной с корпусом щита, а второй - на "заземляющий" контакт розетки. При наличии в щите УЗО заземляющий проводник не должен нигде на линии иметь контакта с N проводником (в противном случае будет срабатывать УЗО).
Не надо так же забывать, что "земля" не имеет права разрываться, посредством каких либо выключателей.
Работа электронного и механического УЗО при обрыве нуля и фазы
Я решил написать эту статью, чтобы прояснить для себя некоторые вопросы касательно функционирования УЗО. Надеюсь, моим читателям тоже будет интересно. Если кажется, что некоторые вопросы я не раскрыл – смотрите информацию по ссылкам в начале.
Обрыв нуля. Классика. Обрыв нуля. Классика.Под словом “утечка” в данной статье я подразумеваю не столько утечку, которая есть в общем случае всегда и у всех приборов (сопротивление изоляции никогда не равно бесконечности). Я говорю про такой ток утечки, который больше уставки УЗО (номинального дифференциального отключающего тока IΔn). То есть, такая утечка, которая приводит к тому, что срабатывает УЗО.
Причиной утечки может быть появление электрической связи по любым непредусмотренным путям. Связь эта может быть как из-за ухудшения изоляции, так и из-за прикосновения человека к металлическим частям, которые по разным причинам могут быть под напряжением.
По большому счету, току утечки всё равно, через что течь – через конденсат на стене ванной, через отсыревшую стену в подъезде, или через человека, от мокрой правой руки к босой левой ноге, стоящей в грязи.
Два вида УЗО: механические и электронные
По АВДТ ГОСТ другой, их мы рассматривать не будем, и разницы никакой нет, разве что добавляется защита от сверхтоков по одному или обоим полюсам.
УЗО (точнее, ВДТ – выключатели дифференциального тока) разделяются на два подвида: независящие от наличия напряжения сети (электромеханические УЗО) и зависящие от наличия питания (электронные УЗО).
Механические УЗО не имеют собственного потребления электроэнергии и сохраняют работоспособность при обрыве нулевого проводника. Официально, согласно ГОСТ 31601.2.1-2012 механические УЗО называются “ВДТ, функционально независящие от напряжения сети”.
Электронные УЗО (ВДТ, функционально зависящие от напряжения сети) и их особенности описаны в ГОСТ 31601.2.2-2012 .
Сработает ли УЗО при обрыве нуля или фазы?
Везде при обсуждении разницы работы между электронным или электромеханическим (ЭМ) УЗО рассматривают только один случай – обрыв нуля на входе (схема в начале статьи). Механика считается надежнее, поскольку УЗО в этом случае продолжает выполнять защитную функцию и выключается при ухудшении изоляции или прикосновении человека к фазе.
Для простоты рассматриваю только однофазную электроустановку.
Стоит добавить, что ЭМ УЗО останется полностью работоспособным и сохраняет свои защитные функции и при обрыве нуля на выходе .
Электромеханическое УЗО – сработает при обрыве нуля на входе и выходе Электромеханическое УЗО – сработает при обрыве нуля на входе и выходеТакая же ситуация – при обрыве фазы на входе или выходе ЭМ УЗО.
Электромеханическое УЗО – сработает при обрыве фазы на входе и выходе Электромеханическое УЗО – сработает при обрыве фазы на входе и выходеХотя в этом случае защиты и не требуется, однако, при прикосновении в нулевому проводнику или замыкании его на РЕ, УЗО сработает. Разумеется, если на N по отношению к РЕ будет какой-то потенциал, а ток утечки будет выше номинального дифференциального отключающего тока IΔn. Такая ситуация может быть и при различных неисправностях проводки. Например, если выключить все (или почти все) АВ в щитке, и замкнуть нейтральный и защитный провод - групповое (или если его нет, вводное) УЗО сработает.
Теперь рассмотрим, что будет в тех же ситуациях с функционированием электронного УЗО. Обрыв нуля на входе эл.УЗО – самая опасная ситуация – УЗО в случае необходимости не сработает. При обрыве нуля на выходе – сработает.
Электронное УЗО – обрыв нуля Электронное УЗО – обрыв нуляПри обрыве фазы – ситуация аналогичная.
Электронное УЗО – обрыв фазы на входе – не сработает, на выходе – сработает Электронное УЗО – обрыв фазы на входе – не сработает, на выходе – сработаетСамо собой, при обрыве нуля или фазы на входе у ЭМ и электронного УЗО кнопка Тест не работает, т.к. на неё не подается напряжение для создания тока тестовой утечки.
Механика или электроника?
Идут споры, что лучше – электронные УЗО и АВДТ, или механические? По поводу электронной начинки беспокоиться не стоит. Схемотехника отработана, надежность повышается (конечно, не у всех брендов)), а поскольку в быту сейчас почти вся техника – электронная, практически перестали выпускать дифы защиты класса “АС”.
Защиту класса “А”, которая более универсальна и предпочтительна, в УЗО спокойно может обеспечить механическая начинка. То же относится и к дифавтоматам АД, которые содержат в себе полноценную защиту от сверхтоков и имеют место для УЗО. А вот АВДТ класса “А” в двухмодульном исполнении пока ещё редкость. Пример – АВДТ32ЕМ от IEK. Одномодульные АВДТ долгое время будут только электронными. Это моё мнение, которое может отличаться от мнения продакт-менеджеров.
Обрыв нуля, при котором работают механические УЗО – не такая частая и опасная авария (в однофазных сетях), и её устранением должны заниматься другие устройства ( реле напряжения ). А вот повышенная утечка в электронном устройстве (телевизор, компьютер), на которую реагирует электронное УЗО типа “А”, случается чаще и последствия её опаснее.
Видео про работу УЗО при обрыве нуля на входе
Пожалуй, лучшее, что я нашел на Ютубе. Однако, и здесь рассмотрен только один (правда, самый опасный) случай.
На сегодня всё, делитесь мнениями в комментариях!
Не забываем подписываться и ставить лайки, впереди много интересного!
Обращение к хейтерам: за оскорбление Автора и Читателей канала - отправляю в баню.
Что такое защитное зануление и как оно работает
Зануление - система мероприятий, обеспечивающих безопасность при однофазных замыканиях на корпус в электроустановках с глухозазехмленной нейтралью напряжением до 1000 В. Зануление осуществляет защиту путем автоматического отключения поврежденного участка электроустановки от сети и снижения напряжения на корпусах запуленного электрооборудования до безопасного на время срабатывания защиты.
Таким образом, зануление сочетает функции двух видов защитных устройств — заземления и защитного отключения и включает в себя следующие элементы:
магистраль зануления - металлический проводник, связанный с нейтралью трансформатора, к которому присоединяются металлические элементы электрооборудования, нормально изолированные от напряжения;
ответвление магистрали к электрооборудованию — металлический проводник, связывающий элементы электрооборудования, подлежащие занулению, с магистралью зануления;
аппарат отключения — коммутационный аппарат, через который электрооборудование присоединяется к питающей сети, реагирующий на ток однофазного замыкания на корпус и отключающий аварийное электрооборудование от сети;
повторные заземления магистрали — связи магистрали с землей через заземлители с невысоким сопротивлением, выполняемые на определенных участках системы зануления.
Защитное зануление, назначение и принцип действия
В настоящее время существует несколько различных систем электроснабжения потребителей напряжением до 1000 В, однако в России основной в данном случае является система с глухозаземленной нейтралью. Именно такая система используется в каждом нашем доме.
При кажущейся сложности названия все предельно просто. В такой системе нейтральная точка трансформатора на подстанции имеет непосредственное соединение с землей. Основной мерой защиты от случайного попадания под напряжения в данном случае служит защитное зануление, то есть специальное соединение любой металлической части бытового электроприбора с нейтралью трансформатора.
Поскольку, как и было отмечено выше, в таких системах нейтраль глухо соединена с землей то по сути своей защитное зануление не что иное, как одна из разновидностей заземления.
В каждой нашей домашней розетке при правильно выполненной в доме электропроводке имеется заземляющий контакт. Именно через него при включении электроприбора мы соединяем его корпус с нейтральной точкой трансформатора.
Суть работы защитного заземления заключается в следующем. Нормативные документы регламентируют допустимое время отключение поврежденной линии при коротком замыкании не более 0,4 секунд. Именно за это время, как считается, человек имеет все шансы остаться в живых при попадании под напряжение.
При выполнении защитного зануления значительно снижается сопротивление петли «фаза-ноль» и обеспечивается достаточное значение тока короткого замыкания для срабатывания аппарата защиты (предохранитель или автоматический выключатель) за время не более 0,4 секунд.
При отсутствии защитного зануления, или как его еще в быту называют «заземления» ток короткого замыкания за счет высокого сопротивления может оказаться недостаточным для срабатывания защиты и поврежденный бытовой прибор может надолго оказаться под опасным для человека напряжении.
Выполняется защитное зануление в соответствии с требованиями действующих Правил Устройства Электроустановок (ПУЭ). Как правило для этого используется третья жила провода, либо отдельно проложенный медный проводник сечением не менее 4 мм.кв.
Кроме того, в сетях с глухозаземленной нейтралью категорически запрещается выполнять заземление бытовых приборов на отдельный контур заземления, не связанный с нейтральной точкой трансформатора. Например, просто соединив заземляющий контакт розетки с самостоятельно вбитым под окном металлическим стержнем.
То же самое и касается попыток «заземления» на систему отопления или водоснабжения квартиры. В этом случае ток короткого замыкания может оказаться достаточно низким за счет того, что земля и дополнительный контур заземления (как правило самодельного производства) имеют значительно большее сопротивление нежели специальный нулевой защитный проводник.
В целом можно сказать, защитное зануление играет огромную роль в обеспечении электробезопасности вашего дома, а качеству и правильности его выполнения следует уделять максимум внимания.
Читайте также: