УЗО в двухпроводной сети
Сегодня многим известно о необходимости устанавливать устройства защитного отключения при реконструкции силовых коммуникаций в жилище. Тем не менее, на просторах интернета нередко можно встретить дискуссии по поводу того, будет ли УЗО эффективно в двухпроводной сети, где отсутствует проводник заземления, а есть только фаза и ноль. Мы сегодня попробуем вместе с читателями разобраться в этом вопросе.
Сложно точно сказать, на чём именно основывается уверенность большинства обывателей и даже некоторых мастеров, которые заявляют, что наличие третьего провода обязательно. Вместе с тем, их мнению нетрудно противопоставить вполне объективный факт: на самом УЗО имеется лишь две пары гнёзд для присоединения проводников, то есть по три провода с каждой стороны попросту будет некуда коммутировать. Вдобавок, если детально разобраться в принципе действия данного модуля, то станет ясно, что подключение к заземляющему контуру не является обязательным. Кроме того, практика показывает, что даже в трёхпроводных сетях, где кабель заземления был неисправен, УЗО функционировали вполне нормально, продолжая защищать человека. С чем же связаны исходные заблуждения и почему всё не так, как кажется на первый взгляд? Для этого необходимо «копнуть глубже».
Фактическое назначение и принцип действия
Пожалуй, корень проблемы состоит в том, что многие люди знают о необходимости установки УЗО в бытовых электросетях, но толком не интересовались, зачем оно нужно и как работает. Современные тенденции наполнения распределительного щита заставляют потребителей почти бездумно закупать по нескольку десятков модулей без полноценного понимания, какую функцию выполняет каждый из них. Предлагаем более пристально посмотреть на устройство защитного отключения и принцип его работы, а затем смоделировать бытовую аварийную ситуацию, дабы наиболее наглядно продемонстрировать способности данного изделия.
По механизму работы УЗО правильнее всего будет сравнить с неким арифмометром, который умеет складывать и вычитать. В двухпроводной сети, где через данный модуль проходят нулевой и фазный проводники, нагрузка на них фиксируется и сравнивается между собой. Основная функция УЗО – отключать электрооборудование при обнаружении утечки тока на корпус, тем самым снижая опасность для человека при касании. Для сравнения: весь заземляющий контур используется, чтобы при возникновении любого электрического потенциала на непредназначенных для этого токопроводящих частях отвести его в землю. То есть, на поверку оказывается, что цели у УЗО и обычного заземления одинаковы, просто механизм реализации защиты будет разным. Последний аспект недвусмысленно намекает, что оба подхода в равной мере могут быть полезны, вполне способны применяться по отдельности, а в случае необходимости или технической возможности – даже дополнять друг друга. Таким образом, нет никакого обязательного требования к наличию заземления для установки УЗО в домашней электросети.
Устройство защитного отключения постоянно находится в режиме пассивного мониторинга. Это своеобразный «разрешающий орган», который допускает работу бытовых приборов и светильников ровно до тех пор, пока техническое состояние сети держит в чётком балансе его входной и выходной параметры. Если происходит повреждение проводника или выходит из строя какой-то потребитель, внутри квартирного контура появляется ток утечки – это именно то количество тока, которое утекает через место с неисправностью. Зачастую речь не идёт о крупных величинах, это всего лишь десятки или сотни миллиампер, но прибор фиксирует их потому что баланс не сходится. Кроме того, даже такие токи представляют опасность для здоровья и жизни человека, а потому реагировать на них обязательно. УЗО сравнивает приход и расход – ток, пришедший по фазным проводам и уходящий по нулевым – и при нарушении равенства размыкает контакты, прерывая подачу электроэнергии в сеть.
Перейдём к изучению демонстрационного примера. Предположим, человек хочет оборудовать свою квартиру УЗО, но пока этого не сделал. При этом у него в ванной комнате установлена простая современная стиральная машинка. Она подключена в обычную двухпроводную сеть, где кабель заземления не был предусмотрен. После некоторого количества лет эксплуатации внутри устройства от нагрева ТЭНом случилось нарушение целостности изоляции на фазной жиле, а из-за вибрации при работе оголённый участок переместился ближе к металлической стенке корпуса. Однажды между проводом и металлом произошёл контакт, в результате чего корпус оказался под напряжением. Стоит кому-то из жильцов подойти к машинке, когда она подключена к сети, и прикоснуться к её корпусу, как тело этого человека автоматически становится проводником, через который ток будет стекать в пол и другие объекты.
В описанной ситуации исход может быть самым разным, но неизменно одно: при отсутствии в доме средств дифференциальной защиты, одни лишь автоматические выключатели не помогут решить проблему. Это значит, что ничто не помешает току проходить через тело человека бесконечное количество времени. В реальной жизни люди обычно успевают инстинктивно отдёрнуть руку, а те, кто решил опереться на стиральную машинку, испытают палитру неприятных ощущений в виде внутренней тряски. Если выйдет так, что сразу освободиться от контакта не получится, надеяться пострадавшему остаётся только на собственную силу воли или помощь со стороны. Среди условно благоприятных вариантов последним можно назвать тот, когда от тока человек потеряет сознание и освободится при падении.
В тех же обстоятельствах при наличии УЗО в момент прикосновения к металлическому корпусу автоматика обнаружила бы утечку тока и время воздействия опасного потенциала на человека составило бы сотые доли секунды. Скорее всего, он бы даже не успел ничего почувствовать, а только услышал бы громкий щелчок из коридора. Для сравнения, при отсутствии УЗО, но наличии заземления в жилище, хозяева могли бы длительное время спокойно эксплуатировать стиральную машинку с пробоем фазы на корпус и даже об этом не знать. Весь лишний потенциал стекал бы в заземляющий проводник, а отсутствие дифференциальной защиты обуславливало бы сохранение функциональных возможностей техники.
Как смонтировать УЗО в двухпроводную сеть?
Когда необходимость установки УЗО в сеть без других средств защиты от утечки тока доказана, пришла пора поговорить, как это правильно сделать. В первую очередь, всегда необходимо понимать, что устройства защитного отключения никоим образом не снижают необходимости в других средствах защитной автоматики. Устанавливая УЗО в двухпроводной сети, никогда не забывайте защищать отдельные контуры обычными автоматами. Хотя одно без другого и будет работать, конечный результат такой комплектации Вам наверняка не понравится.
Обычно потребители рассматривают два варианта схем подключения средств защиты. Первый – установить единственное общее УЗО на входе в щиток, одним разом обезопасив сразу все электроточки в жилище, второй – отдельно защитить самые потенциально опасные зоны и контура. У каждого из способов есть преимущества и недостатки, но всё же второй специалисты рекомендуют чаще.
Если смонтировать одно УЗО на всю квартиру, Вы охватите даже такие группы потребителей, которые, скорее всего не представляют особой опасности. Прежде всего, сюда относятся люстры и светильники, поскольку при отсутствии металлических плафонов получить от них поражение электрическим током можно только взаимодействуя с патроном. Вместе с тем, Вам придётся существенно переплатить за изделие с предельным номиналом в 32, 40 или 60 А, поскольку именно такой порядок величин требуется в большинство современных квартир с двумя и более комнатами. Добавьте к этому тот факт, что однажды при срабатывании УЗО Вам придётся заметно потрудиться, чтобы отыскать, в каком же электроприборе произошёл пробой. Без разделения на контуры проверять придётся каждую единицу техники. Кроме того, мало приятного, если, к примеру, из-за поломки чайника на кухне в этот момент в комнате вдруг отключится питание компьютера, на котором Вы не успели сохранить документ. Подобные внезапные отключения не несут ничего хорошего также для утюгов, бойлеров, кондиционеров, электропечей, светильников с лампами накаливания и других электропотребителей.
Прибегнув ко второму варианту, можно не только хорошо сэкономить непосредственно на модулях, но и получить больший контроль над аварийной ситуацией. Да, для нескольких УЗО потребуется немного больше места в щитке, чем для одного, но зато совокупная стоимость трёх-четырёх маломощных блоков может даже не превысить цену за один на 60 А. Обычно подобным образом защищают ванные комнаты и кухни, мастерские и гаражи, подвальные помещения и погреба – то есть, те зоны, где за счёт повышенной влажности контакт человека с фазным проводником выше.
Подбирать УЗО по номинальным характеристикам следует с особой тщательностью. Профессионалы, умудрённые опытом, говорят, что мощность устройства защитного отключения должна быть немного большей, чем у автомата, в паре с которым оно защищает отдельный контур. И на это есть очень простое объяснение: при мощностной перегрузке автоматический выключатель срабатывает не сразу, а с задержкой, порой не просто в пару лишних секунд, а даже в несколько десятков минут. В результате длительное превышение номинального тока, который будет проходить через УЗО, пока не сработает автомат, способно привести к выходу первого из строя.
Что говорят противники УЗО в сетях без заземления?
Не зря в самом начале статьи мы упомянули о том, что существует довольно много людей, испытывающих скепсис в отношении монтажа УЗО в двухпроводных сетях. Пришло время выслушать их аргументы. Несмотря на то, что в ПУЭ прямо рекомендуется защищать проводку, выполненную по схеме TN-C (двумя жилами), при помощи дифференциальной защиты, на тот же нормативный документ ссылаются и противники такого подхода.
Чаще всего звучит мнение, что УЗО допустимо монтировать только в случае перехода с TN-C на TN-C-S, поскольку это даёт больше гарантий успешного и своевременного срабатывания автоматики. Мол, наличие реальной жилы заземления обеспечит мгновенный отвод опасного потенциала в землю при пробое на корпус прибора, не дожидаясь прикосновения к нему человека, а это, в свою очередь, повлечёт незамедлительное срабатывание УЗО, поскольку оно зарегистрирует дисбаланс в системе. Как формально, так и фактически эти утверждения совершенно справедливы, однако остаётся вопрос, что же делать тем, кто никак не может перейти на схему подключения с заземлением? К сожалению, на этот вопрос противники установки УЗО в двухпроводных сетях ответить не способны.
Ещё один их аргумент основывается на возможности реализации крайне редкой, но очень опасной ситуации. Если человек окажется включённым в цепь при одновременном прикосновении к фазному и нулевому проводнику, через его тело пройдёт смертельный ток, а УЗО при этом не сработает. Будем справедливы: описанная угроза действительно реальна по сути и велика по своим последствиям, но какова вероятность, что кто-то окажется в такой ситуации? Если однажды человеку необходимо будет починить розетку в своём доме, неужели он возьмётся за это, не имея никаких знаний и навыков работы с электричеством, а потому не станет предварительно отключать автоматический выключатель? Вряд ли. Но даже при вынужденной работе под напряжением мастер будет в десятки раз аккуратнее обращаться с проводкой, чтобы не прикоснуться к обеим жилам одновременно.
И последний популярный аргумент – УЗО, установленные в домах со старой проводкой, станут постоянно отключаться. Пожалуй, только этот довод заслуживает реального внимания: дело в том, что советская проводка, а особенно, алюминиевая, действительно может провоцировать «потери». При чувствительности утечки современных УЗО в 30 мА, вполне вероятно, что автоматика действительно будет срабатывать. Но тут и так напрашивается выход: отслужившие свой срок кабеля и провода необходимо заменить на новые, ведь нецелесообразно при совершенствовании одной части домашней сети оставлять другую в потенциально аварийном состоянии. Таким образом, тотальная модернизация домашней проводки даже в двухпроводной системе за счёт установки УЗО может существенно увеличить безопасность Вашего жилища.
