Автомат для нуля: чи потрібно ставити?
Захисна автоматика у побутових електромережах – сьогодні звичайна справа. Більшість людей не заглиблюється у подробиці, довіряючи електрикам, які підключали їхнє житло до центрального введення електроживлення. Тим не менш, іноді виникає питання про те, чи потрібно встановлювати автоматичний вимикач на нульовий провідник. Сьогодні ми спробуємо розібратися у цьому та дати читачам однозначну відповідь.
Причин для дискусій із зазначеного приводу чимало. Одні люди просто не хочуть переплачувати за додатковий модуль захисної автоматики, якщо у ньому немає критичної потреби. Інші заощаджують не стільки гроші, скільки місце у розподільчому щиті, намагаючись виключити звідти усі необов'язкові компоненти. Треті банально вказують на відсутність необхідності у такому вузлі, аргументуючи свою точку зору загальновідомим фактом, що струм приходить до нас фазним дротом, а не нульовим. Однак є й ті, хто вважає, що автоматичні вимикачі потрібно ставити на обидва полюси. При цьому хтось із них стверджує, що це має бути один цільний блок, а хтось інший каже, що цілком підійдуть два окремі й незалежні. Розібратися у тому, як вибудувати захист свого житла оптимальним чином, насправді набагато простіше, ніж здається. Для цього потрібно зрозуміти лише декілька базових речей. Поговоримо про них далі.
У чому небезпека та як від неї захиститися?
Насамперед, необхідно повернутися до питання функціонального призначення автоматів. Таким пристроям потрібно реагувати тільки на струми короткого замикання і на потужнісні перевантаження кабельних ліній. Жодні інші дії не викликають реакції у відповідь у агрегатів цього типу. Часто автоматичні вимикачі плутають з диференційними автоматами та ПЗВ, вважаючи, що вони зможуть «заодно» забезпечити захист від витоку, від ураження струмом та допоможуть при проблемах із заземленням.
Будемо чесними: у сучасних квартирах роблять абсолютно по-різному – як мешканці, так і забудовники. При цьому єдино правильний варіант усе ж таки існує – задля забезпечення максимальної безпеки слід завжди встановлювати двополюсний ввідний автомат. Використання двох окремих модулів, які встановлюються на нуль та фазу, категорично забороняється ПУЕ! Отже, відповідь на ключове питання ми вже маємо. Залишилося розібратися, чим вона зумовлена.
Згадаймо загальний принцип роботи автомата. При виникненні струмів КЗ або перевантаженні за потужністю лінії спрацьовує один з розчеплювачів всередині пристрою, що призводить до розриву ланцюга. Однак не можна забувати про те, що фазний та нульовий провідники функціонально не еквівалентні за важливістю. По фазному струм тече завжди, а по нульовому – лише за умови підключення приладу. Таким чином, щоб перешкодити проходженню струму у аварійній ситуації, можна було б обмежитися розмиканням ланцюга тільки на фазі. І це справді досить справедливо. Більше того – автомат, встановлений тільки на фазу, набагато безпечнішій двох окремих пристроїв на фазу та нуль.
Щоб зрозуміти логіку ситуації, необхідно розібратися у механізмі витоку струму. Найчастіше причиною стає пошкодження фазної жили та її контакт із металевим корпусом приладу. Якщо людина якось торкнеться останнього, то струм піде крізь її тіло. За відсутності диференційного захисту це може закінчитися дуже сумно. Розглянемо декілька ситуацій, коли витік струму за відсутності ПЗВ супроводжуватиметься КЗ чи перевантаженням мережі.
1. Припустимо, що наш ланцюг захищений однополюсним автоматом, встановленим на фазний провідник. Тоді при виявленні короткого замикання або перевантаження автоматичний вимикач спрацює та розірве ланцюг живлення. Приплив електронів по фазному проводу припиниться, і той факт, що у якомусь приладі стався дотик цього полюса до корпусу, вже нічого не означає, адже струм у ланцюгу просто відсутній.
2. Варіант, коли автомат встановлений лише на нульовий провід сенсу розглядати немає. У побуті так ніколи не роблять, адже це безглуздо з погляду архітектури самої мережі.
3. При встановленні двох окремих автоматів на фазу та нуль ситуація буде іншою. Як тільки у ланцюзі виникає КЗ, автоматика прагне відреагувати та відключити навантаження. Час реакції зазвичай обчислюється мілісекундами і, хоча для людського сприйняття цей період невловимий, автоматика «відчуває» його. Навіть при установці двох ідентичних модулів немає абсолютно жодної гарантії, що вони працюватимуть синхронно, а це означає, що фаза не обов'язково відключиться першою.
У результаті досить великими є шанси на те, що першим відпрацює саме той автомат, який розмикає нульовий провідник. Таким чином, після його спрацьовування для решти автоматики режим КЗ припиниться, хоча насправді він формально продовжуватиметься. Автомат на фазному дроті не знеструмить квартиру, через що уся техніка та світильники залишаться під напругою.
За відсутності дифзахисту небезпечний потенціал опиниться на корпусах приладів, й жоден з вузлів автоматики не матиме приводу для відключення живлення. Людина, яка потрапила під напругу у такій ситуації, може сподіватися лише на своє везіння. По суті тепер усі дроти у квартирі стануть фазними, а тому небезпечним буде будь-який прилад – не тільки пошкоджений. При спробі підключити до мережі або навпаки вийняти з розетки вилку шнура живлення можливе проскакування іскри з великим вольтажем.
У трифазних мережах відсутність нуля у системі загрожує прекосом фаз, перевантаженням однієї або відразу кількох ліній, псуванням підключеного обладнання та навіть вибухом приладів. Усе це може спровокувати не просто сніп іскор, а повноцінне загоряння, яке призведе до пожежі, руйнувань та жертв. Загалом, така ситуація майже нічим не відрізняється від обриву нуля, який вважають одним з найнебезпечніших різновидів аварій у трифазній мережі.
4. Нарешті, у останньому випадку припустимо, що у будинку використовується двополюсний автомат. Тоді при виникненні аварійного режиму негайно активується захист – за будь-яким провідником. При цьому загальна для усіх полюсів ручка-перемичка синхронно знеструмить ділянку ланцюга, не дозволивши там бути ані небезпечній фазі, ані умовно безпечному нулю.
В усіх схожих ситуаціях люди помилково слідують за прислів'ям, яке говорить, що «одна голова добре, а дві – краще», перекладаючи той самий принцип на кількість захисних автоматів. Однак слід чітко усвідомлювати: автоматика ніяк не здатна «розуміти» ситуацію, вона реагує лише на конкретні сигнали та впливи. Два окремих автомати не тільки не кращі, але й набагато гірші. З двох вузлів один неминуче відключиться першим – це не лише особливість техніки, але й принцип банальної логіки. При цьому для того модуля, який залишиться увімкненим, дані про стан мережі зміняться. Він більше не матиме жодних передумов для відключення. А відбудеться усе це за якісь мілісекунди – і саме вони вирішать долю техніки у будинку, людини та усього її майна.
Як вибрати спосіб захисту за допомогою автомата?
Сподіваємося, до цього моменту нашим читачам вже стали зрозумілими усі потенційні небезпеки застосування двох однополюсних автоматичних вимикачів у однофазних мережах, тому настав час перейти до складнішого матеріалу. Почнемо з того, що відкоригуємо ключове питання цієї статті: важливо не те, чи потрібно ставити автомат на нульовий провідник, а те, у яких випадках розрив нуля дозволяється, а у яких заборонений. Звідси випливатимуть умови, за яких завжди потрібен двополюсний автомат або навпаки – можна обійтися однополюсним для фази.
У традиційних для нашої країни будинках переважно зустрічаються мережі типу TN-C. У них лише два дроти: нульовий робочий та нульовий захисний провідники об'єднані у один, а другий – це фаза. Згідно з ПУЕ, розривати заземлювальний провідник за допомогою комутаційної апаратури заборонено. Таким чином, у звичайній двохдротовій мережі, де заземлення невіддільне від нуля, за правилами слід ставити лише однополюсні моделі автоматів. Відповідно, у трифазних мережах типу TN-C найправильніше застосовувати триполюсні автомати. Провідник захисного заземлення у обох випадках повинен йти безпосередньо на нульову шину чи лічильник.
Чому ж ПУЕ встановлює таку заборону? Усе просто. Якщо раптом трапиться так, що двополюсний автомат у системі типу TN-C вийде з ладу – підгорять контакти або відбудеться залипання фаз – фазний провідник, як і раніше, залишиться замкнутим. Варто людині якимось чином торкнутися цього елемента мережі, вона отримає удар струмом. Заради справедливості, зазначимо, що у двохдротових мережах установка двополюсних автоматів зустрічається досить часто, особливо у приватному секторі. Тут люди підключають багато стаціонарної та нестаціонарної техніки надворі, підводять електроживлення до вуличних світильників, монтують сигналізацію та ін. Для більшої надійності вони ставлять двополюсні моделі, але обов'язковою передумовою цього має бути розщеплення прихідного нульового провідника на робочий нуль та заземлювальний, а також облаштування повноцінного повторного контуру заземлення.
У системі типу TN-S, де робочий та захисний нулі розділені від самого початку і приходять на об'єкт незалежно, використовувати двополюсні моделі (або чотириполюсні – для трифазних мереж) можна скільки завгодно. Навіть якщо автомат вийде з ладу або будь-яким чином буде пошкоджено нуль, небезпеки для людини це не створить, адже залишиться ще один дріт для стоку небезпечного потенціалу у землю. Тим не менш, звертаємо увагу: усе це, як і раніше, не є приводом встановлювати індивідуальні модулі на кожен з двох (чотирьох) дротів, що приходять.
Резюмувати цей блок досить просто: навіть у ПУЕ відсутня чітка вимога до розриву нульового дроту. Натомість наведено опис ситуацій, коли це припустимо чи неприпустимо. Зрештою доцільність розриву нуля через автомат усе одно визначається за місцем – електриком чи замовником робіт. Як і у інших ситуаціях, дотримуватися заборон важливіше, ніж дотримуватися дозволів.
Мабуть, на останній думці можна було б закінчити цей матеріал, адже відповіді на усі запитання присутні, а пояснення надані. Тим не менш, ми вважаємо за правильне забезпечувати наших читачів такою інформацією, яка буде максимально наближена до реального життя. А на практиці, як відомо, буквальне дотримання правил часто відсутнє, дроти та кабелі використовуються не ті, що потрібно, принципи та погляди у кожного електрика свої, та й людський фактор ніхто не скасовував. Саме тому до офіційних правил часто домішуються рекомендації, що базуються на досвіді майстрів та людей, які безпосередньо експлуатують електромережі.
Так, у низці гаражних кооперативів, де до загальних розподільних щитів може отримати доступ майже будь-хто, автомобілісти радять захищати усі полюси відразу. У таких місцях зазвичай є одна фаза, але деяким щастить – й до їхнього гаражу можна протягнути відразу три. Краще нехай вони будуть заведені у один загальний багатополюсний автоматичний вимикач, що дозволить миттєво знеструмити локальну мережу при аварійному режимі. Враховуючи те, що наші співвітчизники вкрай схильні обладнувати у таких місцях цілі майстерні, подібна політика без жодного перебільшення здатна рятувати людям життя.
У тих самих гаражах не зайвим буде ставити дво- чи чотириполюсний автомат і з іншої причини – через недбалість. Якийсь горе-майстер може прийти та розібрати з'єднання у щитку, а потім зібрати їх, переплутавши місцями фазу та нуль. Так нехай краще вони відключаться обидва у момент поломки або КЗ, аніж вийде з ладу техніка в майстерні або почнеться пожежа. Різниця у ціні не варта ані людського здоров'я, ані верстатів. У гаражі взагалі потрібно взяти за правило після багатополюсного автомата та лічильника встановлювати ПЗВ, щоб за безпеку технічних робіт хвилюватися не доводилося. А за наявності заземлення необхідно комутувати у свій щиток і його.