Способы подключения дифференциального автомата без заземления

Дифференциальный автомат представляет собой коммутационное устройство, в котором совмещаются автоматический выключатель и устройство защитного отключения (УЗО).

Существует мнение о нецелесообразности схемы с дифференциальным автоматом без заземления. Электрики мотивируют это тем, что проводка обычно выполнена в двухпроводном стандарте, а отсутствие дифавтомата потребует дорогостоящей модернизации. Однако такое мнение нельзя признать верным, поскольку в автомате имеется лишь пара контактных разъемов, а для установки проводника заземления просто нет места. К тому же принцип действия защитных систем не требует заземления. Ниже пойдет речь о нюансах работы защитных устройств и о том, как подключить дифавтомат без заземления.

Применение дифференциального автомата

Разница между устройством защитного отключения и дифавтоматом состоит в функциональном предназначении. УЗО — коммутационный прибор, берущий на себя защиту человека от прямого или опосредованного удара током.

Устройство защитного отключения мониторит текущие характеристики электрической проводки и в случае каких-либо проблем отключает ее. УЗО не защищает проводку от коротких замыканий и перегрузок. Более того, устройство само нуждается в защите от этих факторов. С этой целью перед устройством защитного отключения ставят автоматический выключатель.

Дифференциальный автомат комплектуется автоматическим выключателем, а потому считается более совершенным в технологическом отношении устройством. Дифавтомат используют для защиты электросети от коротких замыканий и перегрузок, при появлении утечек тока в результате повреждения проводки, электроустановок. Дифавтомат защищает человека при попадании под напряжение.

Под утечкой тока понимается несанкционированное изменение маршрута протекания тока. При утечке электрический ток направляется не по электропроводке или электроустановке, а по другим металлическим предметам. Происходит это при нарушении изоляционного слоя проводника, выходе электробытовой техники из строя. В результате включается защитное устройство, обесточивающее электросеть в помещении.

Обратите внимание! Закороченные человеком токоведущие части розетки не идентифицируются дифференциальным устройством в качестве утечки тока. Выключатель отреагирует на такую ситуацию как на стандартную нагрузку, отключения тока не произойдет, и человек попадет под напряжение.

Защитное устройство особенно необходимо там, где имеется повышенный риск поражения током. К таковым относятся кухня и ванная комната, где в силу функционального предназначения этих помещений установлено много электротехники и наблюдается повышенная влажность.

В автомате отсутствует третья клемма для подключения заземлительного проводника. Из этого следует, что дифференциальный выключатель приспособлен именно для двухпроводных цепей.

Итак, вопрос о том, будет ли работать дифференциальное устройство в двухпроводной цепи, раскрыт: безусловно будет. Этот факт подтверждают многие электрики: дифавтомат исправно работает в трехпроводной цепи даже в случае повреждения системы заземления.

Работа дифавтомата в двухпроводной цепи

Принцип работы дифференциального устройства напоминает анализатор, сравнивающий показатели токов, идущих по фазовому и нулевому проводнику. При возникновении отклонений в величинах, произошедших вследствие утечки (к примеру, после замыкания на корпус холодильника), контакты реле дифавтомата размыкаются, а сеть обесточивается.

В качестве примера разберем ситуацию, когда произошло повреждение изоляционного слоя электропроводки в стиральной машине. Касание оголенного токоведущего проводника к металлическому корпусу приводит к распространению тока там, где его быть не должно. Стоит человеку прикоснуться к стиралке, и его ударит током. Причем под напряжением пострадавший будет находиться до тех пор, пока касается корпуса (а оторваться от него тяжело). В такой ситуации на помощь приходят УЗО или дифавтомат, отключая в цепи ток.

Способы подключения УЗО без заземления

УЗО не комплектуется автоматикой, которая бы защищала выключатель от сетевых перегрузок. В связи с этим в цепь нужно включать еще и автоматы, реагирующие на отключение при перегрузке.

Мощность дифференциального выключателя рекомендуется подбирать чуть меньше мощности автомата, вмонтированного с ним в одну цепь. Подход позволяет избежать перегорания устройства защитного отключения, так как при перегруженной электроцепи автомат включается не сразу, а через определенное время. Если бы мощность УЗО соответствовала автомату, дифференциальный выключатель неизбежно бы сгорел.

Существует два варианта подключения:

1. Установка единого для всего здания устройства защитного отключения. В результате под защиту попадают все электрические приборы в доме. Недостаток способа в сложности определения причины неисправности. Придется поочередно проверять все электроприборы в доме. Еще одна проблема — отключение всей электрической цепи несмотря на то, что утечка произошла лишь на одном участке. Обесточивание всего дома приводит к потерям компьютерных данных, поломкам кондиционеров и другой бытовой техники.
2. Установка выделенного устройства (но меньшей мощности) для каждой из потенциально небезопасных линий (ванная комната, кухня, гараж, подвальное помещение). В этом случае в щитке нужно изыскать гораздо больше свободного пространства. К тому же покупка нескольких устройств потянет за собой повышенные финансовые затраты. Увеличивается надежность защиты, а причину отключения будет найти значительно проще (понадобится осмотреть 1 – 2 розетки, а не все имеющиеся в доме).

Установка прибора в двухпроводной сети

Рекомендуется поручить выполнение столь ответственной работы квалифицированному электрику. Если подобная возможность отсутствует, но имеются хотя бы минимальные знания в электротехнике, рекомендуется придерживаться ряда правил:

1. Мощность дифференциального выключателя должна быть на одну ступень меньше мощности УЗО. К примеру, для устройства защитного отключения на 40А/30мА (последний показатель указывает на ток утечки) необходим выключатель на 25 Ампер.
2. Если разводка электроцепи отличается сложностью, величина утечки тока бывает значительно больше 30мА. Следствием этого будут частые ложные срабатывания устройства защитного отключения. Избегают такого хода событий путем разделения суммарной нагрузки сети на два самостоятельных УЗО. Причем каждый из них выдерживает утечку в 30 мА, и этого должно быть достаточно.
3. В электроцепи санузла понадобится дифференциальный выключатель с порогом срабатывания, составляющим 10 мА. Для ванной комнаты рекомендуется УЗО на 25А/10 мА.
4. По нормативам не допускается установка дифференциального выключателя до счетчика. Согласно своим инструкциям, инспектор энергосбытовой организации заставит демонтировать устройство, чтобы предотвратить получение электричества в обход счетчика.
5. В дополнение к устройству защитного отключения для розеток ставят автомат на 16 Ампер.
6. К дифференциальному выключателю для выключателей света в доме устанавливают УЗО на 10 Ампер.
7. Рекомендуется установка не однополюсного, а двухполюсного устройства. Это обеспечивает большую безопасность системы, поскольку позволяет размыкать при перегруженности сети не только фазу, но и ноль.
8. При подключении устройства защитного отключения следует четко придерживаться инструкций, расположенных на корпусе прибора.
9. Установка дифференциального автомата производится в месте, недоступном для случайных лиц. Однако в случае необходимости к автомату должен быть свободный и быстрый доступ со стороны специалистов.

Когда все устройства защитного отключения установлены на свои места, производят проверку их работоспособности. Основная задача — проверить систему на ложные срабатывания. Для проверки подключают автомат, расположенный перед устройством, дифференциальный выключатель. Далее нажимают клавишу «Тест», имеющуюся на приборе. Если вслед за этим произошло отключение, устройство работает правильно.

Обратите внимание! По нормативам ПУЭ (Правила устройства электроустановок) монтаж устройств защитного отключения в сетях подсистемы TN-C не разрешается. Если нужно защитить электрический приемник, заземляющий PE-проводник соединяют с PEN-проводником. Тем самым TN-C трансформируется в подсистему TN-C-S.

Подключение УЗО к розеткам

Если установлена подсистема TN-C, корпус устройства в некоторых случаях соединяют с нулем. Схема подключения устройства защитного отключения без заземления для розеток рассчитана на подключение к третьей боковой клемме. В этом случае после пробоя изоляции ток с корпуса направится через указанную клемму. Контакт обеспечивают на входе в дом или квартиру.

Однако следует заметить, что реализация методики увеличивает вероятность попадания под напряжение. Попадание напряжения на нейтраль в наружной сети приведет к тому, что ток попадет на корпуса заземленных электроустановок. Другой минус такого способа подключения — регулярное срабатывание автомата защиты при подключении нагрузок.

Подключаться указанным образом нельзя самостоятельно. Понадобится заказать проект, в который будут внесены изменения системы электроснабжения.

Предполагаются следующие корректировки:

• внедрение трехпроводной сети (вместо двухпроводной),
• отказ от внутридомовой четырехпроводной электросети в пользу пятипроводной,
• разделение PEN-проводника в электрической установке.

Выбор УЗО

Автоматический выключатель рассчитан на функционирование с перегрузкой на протяжении секунд или даже минут. Устройство защитного подключения не способно выдерживать такие нагрузки и, скорее всего, выйдет из строя. Небольшие по мощности аппараты используют при токе 10 Ампер или менее. Для мощных устройств понадобится запас в 40 Ампер.

Если напряжение в жилом помещении составляет 220 Вольт, покупают двухполюсное устройство. Для 380 Вольт необходим четырехполюсный аппарат.

От показателя тока утечки устройства защитного отключения зависит, какое устройство понадобится: противопожарное или защищающее от тока. Аппараты способны срабатывать с разной скоростью. Для быстрого срабатывания используют селективные устройства, которые бывают двух классов (S и G). Аппараты, маркированные буквой G, отличаются наибольшей скоростью отклика.

Автоматы выпускаются в электронном или электромеханическом исполнении. Для электромеханических приборов отсутствует необходимость в дополнительном электропитании.

Что касается типа тока утечки, информация об этом указана на корпусе. AC обозначает переменный ток, а литера A указывает как на переменный, так и на постоянный ток.

Особенности подключения в частном доме

Электросеть в загородном доме принципиально не отличается от квартирной, однако появляются более разнообразные варианты. Например, легче поставить на входе одно единое устройство или несколько устройств защитного отключения на наиболее важных линиях сети.

Вводный аппарат на 300мА предохраняет всю электропроводку от возгорания. УЗО способно отзываться на суммарный показатель тока утечки со всех имеющихся линий несмотря на то, что в каждом отдельном случае соблюдается норма.

Универсальные приборы, рассчитанные на срабатывание при 30мА, монтируют после противопожарных. Следующие линии — санузел и детская комната (показатель Iу = 10мА).

Допускается переделка системы заземления в TN-C-S. Не допускается самостоятельное подключение повторного заземления к нейтрали. Если напряжение попадет на нейтральный провод от наружной сети, заземление станет единственным для окрестных домов, что при некачественно выполненной работе становится частой причиной пожаров. Повторное заземление рекомендуется выполнять на участке ввода с воздушной линии электропередачи.

Схема подключения устройства защитного отключения в небольшом дачном доме обычно наипростейшая, так как нагрузки относительно невелики. Чаще всего выбирается присоединение к однофазной сети и устройство на 30мА. Прибор универсален и позволяет защититься как от пожара, так и от попадания под напряжение.

В загородных домах устанавливают главный ввод и два автомата (на розетки и на переключатели света). Бойлер подключают к сети с помощью розетки или выделенного автомата.

Частые ошибки при подключении

Неверные действия при установке УЗО приводят к неприятным последствиям: аппарат срабатывает даже без утечки тока в электроцепи и нормальной нагрузке. Опасность несет другая ситуация, когда срабатывания не происходит при наличии утечки тока.

Наиболее распространенные ошибки при проведении электромонтажных работ:

1. После дифференциального автомата имеется заземление с нейтральным проводом. К примеру, нуль объединен с открытым участком электрической установки или с нулем проводника защиты. Чтобы не допускать этой грубой ошибки, нужно использовать фазу и ноль одного конкретного выключателя. Это даст возможность избежать соединения фазы и нуля, проведенных через защитную систему, с другими фазовыми и нейтральными проводниками.
2. Неполнофазное подключение защиты. Проблема состоит в неправильном подключении нагрузки до выключателя рабочей нейтрали. Ток, идущий через нагрузку, является дифференциальным для устройства защитного отключения. Это приводит к ложным срабатываниям УЗО.
3. Скрученное заземление и нулевой проводник в розетке. Последствие этого — ложное срабатывание при включении одного из электрических приборов. Нагрузка присоединяется к цепи, не входящей в зону ответственности УЗО. Иными словами, ток направляется по перемычке.
4. Соединение пары дифференциальных переключателей со скрученными нулевыми проводами. В результате такой ошибки по обоим аппаратам идет дифференцированный ток и срабатывают без реальной необходимости один или сразу два УЗО.
5. Установлены несколько УЗО с неверно присоединенными нулями. Последствие этого — одновременное срабатывание дифференциальных приборов.
6. Некорректное подключение фазы и нуля при наличии нескольких УЗО и разных дифференциальных выключателях. К примеру, нагрузку присоединяют к нулю, который должен защищать другую электроцепь. Результат ошибки — ложные срабатывания одной или обеих систем.
7. Нарушение полярности при выполнении подключения: фаза идет на ноль, а нулевой проводник — на фазовый. Вследствие этого не срабатывает дифференциальный выключатель, так как токи текут в одну сторону. Это приводит к отсутствию взаимной компенсации магнитных токов. Входящую фазу нужно направлять в клемму, промаркированную буквой L, а входящий ноль — присоединять к клемме, обозначенной как N. Верхние клеммы в приборе входящие, а нижние — исходящие.

Заключение

Схема подключения дифференциального автомата без заземления — достаточно распространенный вариант защиты. Особое внимание следует уделить помещениям, эксплуатируемым в условиях повышенной влажности.

Для повышения эффективности защиты в сложных системах нужно устанавливать несколько ступеней защиты с селективным срабатыванием устройства защитного сигнала с наименьшим номиналом.

Приступать к самостоятельному подключению автомата без заземления рекомендуется только при наличии опыта электромонтажных работ и специальных знаний.