Для чего нужно заземление и можно ли обойтись без него?

В паспортах к современным электроприборам, особенно мощным, можно встретить пункт о необходимости подключения заземления. Сегодня мы подробно разберем, какие бывают виды заземления, для чего нужно и что делать, если его нет.

Зачем нужно заземление в доме?

Пока техника исправна, ее корпус не соприкасается с токоведущими проводниками и элементами. Но когда возникает поломка, изоляция нарушается, и опасный потенциал может оказаться на корпусе прибора. Человек, который дотронется до такого прибора, получит удар током. Для того чтобы снять опасный потенциал с оборудования, и нужно заземление.

Нужно ли делать заземление?

Природа электричества такова, что ток будет идти по наименьшему сопротивлению к земле, которая обладает нулевым потенциалом. Электрическое сопротивление тела человека составляет около 1000 Ом, а сопротивление заземляющего проводника 5-10 Ом. Следовательно, при правильно подключенном защитном заземлении, ток пойдет не по телу человека, а по проводам в землю. Поэтому защитная система крайне необходима.

Кратко рассмотрим, как сделать заземление в частном доме. Лучше проводить все работы еще при первичном планировании и обустройстве электричества в доме, иначе придется менять всю проводку на трех- или пятижильную.

Заземление делается так: несколько электродов вкапываются в землю на глубину около полуметра, затем они соединяются между собой токопроводящими элементами (металлическая лента или прут) образовывая некое подобие квадрата или треугольника. Далее эта конструкция подключается к проводке дома путем приваривания к ней кабеля.

Как сделать заземление в квартире?

Для того чтобы понять, подключена ли проводка в квартире к заземлению и как правильно провести подключение, нужно знать, какие бывают виды систем заземления.

Правила устройства, а также эксплуатации различных систем заземления прописаны в регламентирующем документе ПУЭ. Для обозначения принято использовать аббревиатуру, в которой используются первые буквы французских и английских слов: земля – «Terre», нейтраль – «Neuter», изолированный – «Isole», комбинированный – «Combined» и раздельный – «Separated». Первая буква аббревиатуры в названии системы обозначает способ заземления электростанции, а вторая – потребителя.

Рассмотрим имеющиеся системы:

1. Системы с глухозаземленной нейтралью (ТN). Эта система характеризуется тем, что подключение защитных и нулевых проводников осуществляется через общую глухозаземленную нейтраль на подстанции. Это значит, что все потребители подключаются к общему нулевому проводнику, идущему на электроподстанцию. Эти системы разделяются на три вида:

• TN-C. Как видно из аббревиатуры, в такой системе используется совмещенный нулевой проводник, который объединяет в себе функциональный и защитный ноль. Электроэнергия с подстанции передаётся по четырем проводам – трем фазным и одному нулевому. Заземление происходит путем дополнительного подключения открытых токопроводящих участков приборов с нейтралью. В такой системе всегда есть опасность отгорания нуля, что может привести к появлению на корпусах приборов напряжения. Это является основной слабой стороной данной системы.
• TN-S. Подача электроэнергии от электроподстанции производится при помощи кабеля с пятью проводниками: тремя фазными, нейтралью и защитным. Отдельное использование рабочего и защитного нуля более эффективно при защите от поражения электричеством. Однако, необходимость использования пятипроводникового кабеля значительно увеличивает стоимость такой системы.
• TN-C-S. Эта система была создана для сокращения затрат при сохранении преимуществ системы TN-S. Она используется в современных домах. От электростанции электричество передается при помощи совмещенного проводника PEN.  На входе в дом производится разветвление PEN-проводника на защитный (РЕ) и нулевой (N). Подключение квартир происходит трехжильным кабелем. Провод РЕ подключается во всех электроточках и соединяется болтовым соединением с шиной заземления. Подключать к шине заземления на одно соединение несколько проводников запрещено.

2. Система с двойным заземлением (ТТ). Такая система предполагает наличие заземляющего контура не только на подстанции, но и на стороне потребителя. Она используется в тех случаях, когда нет возможности подключения другим способом, например, в сельской местности, где электричество передается по воздушной линии.
3. Системы с изолированной нейтралью (IT). Особенностью такой системы является отсутствие нулевого проводника и обязательное наличие заземляющего устройства на стороне потребителя.

Перед подключением электроэнергии в квартире узнайте, по какой системе подключен дом и, в зависимости от этого, подключите квартирный щиток. Правильное подключение позволит добиться высокой степени защиты человека от возможного поражения током.

Что делать, если заземления нет?

В домах построенных в советское время, где встречается подключение электричества по системе TN-C при помощи объединенного защитного и нулевого проводников, заземление в электрощитах дома отсутствует, а подача электричества в квартиру осуществляется по двухжильным кабелям.

В такой ситуации защиту человека от поражения током можно обеспечить лишь установкой дифавтомата или УЗО на все линии.

Какое заземление может быть опасным?

1. Ни в коем случае нельзя делать заземление путем присоединения кабеля к системе водопровода или отопления. Это может быть опасно не только для жильцов квартиры, но и для соседей. В случае пробоя тока на корпус электроприбора, он переходит по системе водопровода/отопления и любой человек, который решит воспользоваться водопроводом будет поражен током.
2. Также нельзя производить подключение заземляющего контакта к нулю в розетке. При отгорании нулевого проводника, опасное напряжение появится на корпусах всех электроприборов.
3. Категорически запрещается подключать к одной клемме РЕ более одного проводника. В случае утечки тока при таком подключении высока вероятность того, что электричество уйдет не в землю по защитному проводнику, а пойдет на подключенную другим проводником технику.

Почему нельзя без заземления?

В современном доме много разной мелкой и крупной бытовой техники. Вся она подключена к электричеству, а значит, может быть опасна в случае поломки. Установка реле напряжения поможет защитить технику от перепадов напряжения, что способствует ее стабильной работе долгое время. Компания DS Electronics выпускает реле напряжения RBUZ. Но, несмотря на установку реле, приборы иногда выходят из строя и могут быть опасны. Наличие правильно подключенного заземления поможет защитить человека от поражения током.

Жизнь и здоровье человека – наибольшая ценность. Не рискуйте – доверяйте подключение электричества только профессиональным электрикам и качественному электрооборудованию!

Оцените новость:

Поделиться:

Как правильно подключить УЗО без заземления — схема и ее плюсы и минусы

Пример HTML-страницы

О том, что в современных домах и квартирах необходимо устанавливать дифференциальные устройства, говорилось уже много раз. Их главная цель — защитить жизнь человека от действия электрического тока. Но провести монтаж можно всегда, так как сеть бывает разная: трехфазная и однофазная, с проводом защитного заземления и без него. Поговорим о том, как подключить незаземленное УЗО. Схема, по которой подключаются эти устройства, не сложна. Если сделать всю электропроводку в квартире самостоятельно, то с установкой УЗО вы справитесь. Но самым правильным решением все же будет доверить эту работу профессионалам.

Прежде чем говорить о том, как подключить незаземленное УЗО, необходимо иметь четкое представление о типах бытовых электрических сетей.

Содержание

1. Разнообразие электрических сетей
2. Для чего нужна установка УЗО?
3. Как работает заземленное и незаземленное УЗО?
4. Варианты схемы
5. Входное соединение
6. Соединение в восходящем и нисходящем направлениях
7. Схема сборки

Разнообразие электрических сетей

Электроснабжение наших квартир и домов осуществляется от однофазной или трехфазной сети.

Однофазное питание однофазное и нулевое. Для питания бытовых приборов и осветительных приборов требуется фазное напряжение, которое получается на выходе после понижающего трансформатора. Этот однофазный источник питания принимает питание от одной фазы линии.

Электрический ток движется по фазовому проводу и возвращается на землю по нулевому проводнику. Чаще всего такой вид проводки применим в квартире и имеет две разновидности:

• Однофазная двухпроводная сеть (без земли). Этот вид электросети чаще всего встречается в домах старой постройки, он не предусматривает заземления электроприборов. В схему входит только нейтральный провод, обозначенный буквой N, а фазный провод, соответственно, обозначенный буквой L.
• Трехфазная однофазная сеть. Помимо нуля и фазы, он также имеет провод защитного заземления, обозначенный PE. Кожухи электроприборов необходимо подключать к заземляющим проводам, это защитит само оборудование от перегорания, а человека — от действия электрического тока.

В доме часто есть оборудование, которому необходимо трехфазное напряжение (насосы, моторы, если есть машины в сарае или гараже). В этом случае сеть будет состоять из нулевого и трехфазного проводов (L1, L2, L3).

Точно так же трехфазная сеть может быть четырехпроводной и пятипроводной (когда еще присутствует защитный заземляющий провод).

С типами сетей определились и теперь перейдем непосредственно к вопросу, можно ли подключить незаземленное УЗО и как правильно установить это устройство?

возможно подключение незаземленного УЗО — на видео:

Для чего нужна установка УЗО?

Рассмотрим эту проблему на простом примере. Допустим, в ванной есть стиральная машина. Электропроводка квартиры выполнена только нулевым и фазным проводами, защитного заземления нет и УЗО не установлено.

Представим ситуацию дальше. Изолирующий слой внутри машины был поврежден, в результате чего фаза стала контактировать с металлическим корпусом. Появился потенциал, то есть на корпус стиральной машины подано напряжение. Если человек подойдет и дотронется до него, он будет играть роль проводника, по которому будет течь электрический ток. Действие тока будет продолжаться до тех пор, пока человек не уберет руку от стиральной машины, так как поврежденный участок не будет отключен никаким устройством. К сожалению, под воздействием тока у человека парализованы мышцы, и самостоятельно выдернуть руку не всегда получается.

Здесь есть два варианта: либо человек теряет сознание и сдается, либо кто-то извне помогает ему, выключая машину представления комнаты.

Если бы в рассматриваемом примере в распределительном устройстве было УЗО, оно отреагировало бы на появление тока утечки, отключило бы и обезопасило человеческую жизнь. Именно по этой причине установка УЗО просто необходима в квартире, оснащенной большим количеством мощной бытовой техники.

Как работает заземленное и незаземленное УЗО?

По какому принципу работает УЗО в двухпроводной сети, если нет заземления? Когда в корпусе устройства происходит повреждение изоляции, устройство защитного отключения не будет работать, поскольку корпус не заземлен и нет пути для прохождения тока утечки. В этом случае корпус устройства будет потенциально опасен для жизни человека.

В тот момент, когда человек коснется корпуса устройства, ток утечки пойдет на землю через его тело. Когда значение этого тока будет равно порогу срабатывания УЗО, произойдет отключение и напряжение не будет подаваться из сети на поврежденный электроприбор.

Как долго человек будет находиться под воздействием тока утечки, зависит от настройки срабатывания УЗО.

Хотя он быстро гаснет, этого времени может быть достаточно, чтобы вызвать серьезную электротравму.

Но если бы корпус был подключен к защитному заземлению, УЗО среагировало бы и немедленно отключилось бы, как только произойдет нарушение изоляции.

Как видите, схема подключения УЗО без заземления действительно применима, но не дает 100% гарантии безопасности. Но поскольку в старых домах в основном делается двухпроводная электрическая сеть и преобразовать ее в трехпроводную не так-то просто, то единственный способ защитить технику и человека — это установить УЗО.

Наглядный принцип работы незаземленного УЗО на видео:

Принцип работы этого прибора основан на измерительных процессах. Регистрируется величина входного и выходного тока. Если эти показания совпадают, нет причин для активации. Как только в сети появится ток утечки, выходное значение уменьшится и устройство отключит поврежденный участок. УЗО работает через спусковой механизм в сочетании с электромагнитным реле.

Варианты схемы

Перед подключением незаземленного УЗО запомните этот важный совет! В схему обязательно должны входить, помимо дифференциалов, и обычные машины.

Многие наивно полагают, что это одни и те же механизмы и служат одной цели. Главное понимать разницу в своей работе. Выключатель является защитой от напряжения питания. Отрезает поврежденный участок при возникновении в нем сверхтоков из-за короткого замыкания или перегрузки. По этой причине аварийная ситуация не распространяется на общую сеть и остается в исправном состоянии.

УЗО защищает только от токовых потерь, их значения очень малы по сравнению с токами короткого замыкания. Поэтому, если в сети произойдет короткое замыкание или режим перегрузки и нет автоматического устройства, УЗО не ответит. Его всегда следует устанавливать в соединенной цепи с автоматическим выключателем.

Подключить незаземленное УЗО можно двумя способами.

Входное соединение

При такой схеме устанавливается УЗО, обеспечивающее защиту всей электропроводки в квартире одновременно.

Напряжение подается от сети по кабелю, входящему в панель, и достигает биполярного переключателя. Затем в схему устанавливают устройство защитного отключения. Кроме того, монтируются машины исходящих подключений. Все эти исходящие потребители одновременно защищены УЗО, установленным на входе.

Преимущество этой схемы в том, что используется только одно дифференциальное устройство, поэтому не требуется значительных материальных затрат. К тому же в распределительном щите все можно компактно разместить и он не будет большим.

Но есть и существенный недостаток. Представьте, что бытовой прибор сейчас включен в розетку, а в металлическом корпусе внутри него закорочена фаза. УЗО реагирует на ток утечки и отключается. Электроснабжение всей квартиры прервано. Если в это время к розетке был подключен только один электроприбор, поискать поломку несложно. Что, если бы несколько приборов работали одновременно? Мало того, сразу после отключения напряжения перестал работать холодильник, перестал работать кондиционер, остановилась программа в стиральной машине или хлебопечке, а на компьютере остались несохраненные документы. Так что нам еще предстоит выяснить, по какой именно технике фаза закрывается, а это уже вызывает определенные трудности.

Поэтому, прежде чем выбирать данную схему подключения УЗО, подумайте об удобстве его дальнейшей эксплуатации.

Соединение в восходящем и нисходящем направлениях

Этот вариант схемы предполагает подключение нескольких УЗО. Один, как обсуждалось выше, устанавливается после входной машины у входа. Остальное устанавливается за переключателями исходящих соединений. Сколько будет, зависит от того, как вы группируете свою домашнюю электрическую сеть. Возможно, у вас будет машина и УЗО на каждую отдельную комнату. Есть возможность разделить группы розеток и потребительского освещения. В некоторых схемах предусмотрена отдельная защита бойлера, стиральной машины, посудомоечной машины, кондиционера или электрической духовки.

Как работает эта схема? Например, произошла потеря мощности на одной из исходящих линий. УЗО сработает, защищая именно эту линию. Напряжение во всей квартире не уходит, все остальное оборудование остается в рабочем состоянии. В этом несомненное преимущество данного варианта схемы. Его недостаток в том, что распределительный щит получится внушительных размеров, не очень удобно размещать большое количество УЗО и автоматов. Да, и в материальном плане это будет недешево.

Возникает вопрос, а зачем на входе в цепь еще одно УЗО? Бывают ситуации, когда по тем или иным причинам устройство вывода не среагировало на пропадание тока. В этом случае вход УЗО будет подстраховкой, через определенный промежуток времени он отключится. В принципе, его можно не включать, и схему можно запускать без устройства ввода. Но если финансовые возможности позволяют, лучше застраховаться, ведь речь идет о безопасности людей.

Общий принцип подключения УЗО хорошо виден на следующем видео:

Схема сборки

Сложностей в практической реализации нет. Весь алгоритм работы будет выглядеть так:

• Все работы с электричеством всегда начинаются с обесточивания рабочего места. Поэтому выключите автомат на квартирный ввод. С помощью индикаторной отвертки убедитесь, что на его выходе действительно нет напряжения.
• Прикрепите дифференциал к DIN-рейке. С тыльной стороны есть защелки, которые необходимо вставить в перфорированные отверстия на рейке.
• На корпусе УЗО нанесены входные и выходные контакты для нейтрального и фазного проводов. Питание на УЗО подается сверху, а нагрузка подключается снизу. Подключите фазный провод «L» от выходной клеммы автоматического выключателя к соответствующей входной клемме УЗО. Сделайте такое же соединение с нейтральным проводом «N».

• Распределите фазный выход от УЗО на все выключатели отходящей линии.
• Подключите выход нулевого контакта к нулевой шине. И уже от него кондукторы разойдутся к потребителям. После УЗО нейтральные проводники не объединяются в узел, это вызовет ложные срабатывания устройства.
• После завершения всех переключений включите вводный автомат. Проверьте правильность подключения и работу дифференциала. Для этого на корпусе УЗО есть специальная кнопка TEST. Его основная цель — имитировать утечку тока. С фазного проводника ток подается на резистор, а от него, в обход трансформатора, — на нейтральный провод. Из-за сопротивления на выходе снизился ток, и из-за возникшего дисбаланса сработает спусковой механизм. Нажать кнопку тестирования, УЗО должно выключиться.