ПЗВ у двохдротовій мережі
Сьогодні багатьом відомо про необхідність встановлювати пристрої захисного відключення при реконструкції силових комунікацій у житлі. Проте, на просторах інтернету нерідко можна зустріти дискусії з приводу того, чи буде ПЗВ ефективним у двохдротовій мережі, де відсутній провідник заземлення, а є тільки фаза та нуль. Ми сьогодні спробуємо разом з читачами розібратися у цьому питанні.
Складно точно сказати, на чому саме ґрунтується впевненість більшості обивателів та навіть деяких майстрів, які заявляють, що наявність третього дроту є обов'язковою. Разом з тим, їхній думці неважко протиставити цілком об'єктивний факт: на самому ПЗВ є лише дві пари гнізд для приєднання провідників, тобто по три дроти з кожного боку просто нікуди буде комутувати. До того ж, якщо детально розібратися у принципі дії даного модуля, то стане ясно, що підключення до захисного заземлення й не є обов'язковим. Окрім того, практика показує, що навіть у трьохдротових мережах, де кабель заземлення був несправним, ПЗВ функціонували цілком нормально, продовжуючи захищати людину. З чим же пов'язані початкові помилки та чому усе не так, як здається на перший погляд? Для цього необхідно «копнути глибше».
Фактичне призначення та принцип дії
Мабуть, корінь проблеми полягає у тому, що багато людей знають про необхідність встановлення ПЗВ у побутових електромережах, але толком не цікавилися, навіщо він потрібний та як працює. Сучасні тенденції наповнення розподільного щита змушують споживачів майже бездумно закуповувати по декілька десятків модулів без повноцінного розуміння, яку функцію виконує кожен з них. Пропонуємо більш пильно подивитися на пристрій захисного відключення та принцип його роботи, а потім змоделювати побутову аварійну ситуацію, щоб найбільш наочно продемонструвати здібності даного виробу.
За принципом роботи ПЗВ найправильніше буде порівняти з певним арифмометром, який вміє складати та віднімати. У двохдротовій мережі, де через даний модуль проходять нульовий та фазний провідники, навантаження на них фіксується та порівнюється між собою. Основна функція ПЗВ – відключати електрообладнання при виявленні витоку струму на корпус, тим самим знижуючи небезпеку для людини при торканні. Для порівняння: весь заземлюючий контур використовується, щоб при виникненні будь-якого електричного потенціалу на непризначених для цього струмопровідних частинах відвести його у землю. Тобто, виявляється, що цілі у ПЗВ та звичайного заземлення однакові, просто механізм реалізації захисту буде різним. Останній аспект недвозначно натякає, що обидва підходи у рівній мірі можуть бути корисними, цілком здатні застосовуватися окремо, а у разі потреби або технічної можливості – навіть доповнювати один одного. Таким чином, немає жодної обов'язкової вимоги до наявності заземлення для установки ПЗВ у домашній електромережі.
Пристрій захисного відключення постійно знаходиться у режимі пасивного моніторингу. Це своєрідний «дозвільний орган», який припускає роботу побутових приладів та світильників рівно до тих пір, поки технічний стан мережі тримає у чіткому балансі його вхідний та вихідний параметри. Якщо відбувається пошкодження провідника або виходить з ладу якийсь споживач, всередині квартирного контуру з'являється струм витоку – це саме та кількість струму, яка витікає через місце з несправністю. Найчастіше мова не йде про великих величинах, це усього лише десятки або сотні міліампер, але прилад фіксує їх тому що баланс не сходиться. Крім того, навіть такі струми становлять небезпеку для здоров'я та життя людини, а тому реагувати на них обов'язково. ПЗВ порівнює прихід та витрату – струм, що прийшов по фазним дротам та пішов за нульовими – й при порушенні рівності розмикає контакти, перериваючи подачу електроенергії до мережі.
Перейдемо до вивчення демонстраційного прикладу. Припустімо, людина хоче обладнати свою квартиру ПЗВ, але поки цього не зробила. При цьому у неї у ванній кімнаті встановлена проста сучасна пральна машинка. Вона підключена до звичайної двохдротової мережі, де кабель заземлення не був передбачений. Після певної кількості років експлуатації всередині пристрою від нагрівання ТЕНом сталося порушення цілісності ізоляції на фазній жилі, а через вібрацію при роботі оголена ділянка перемістилася ближче до металевої стінки корпусу. Одного разу між дротом та металом стався контакт, у результаті чого корпус виявився під напругою. Варто комусь із мешканців підійти до машинки, коли вона підключена до мережі, та доторкнутися до її корпусу, як тіло цієї людини автоматично стає провідником, крізь який струм буде стікати у підлогу та інші об'єкти.
У описаній ситуації результат може бути дуже різним, але незмінно одне: за відсутності у будинку засобів диференційного захисту, одні лише автоматичні вимикачі не допоможуть вирішити проблему. Це означає, що ніщо не завадить струму проходити крізь тіло людини нескінченну кількість часу. У реальному житті люди зазвичай встигають інстинктивно відсмикнути руку, а ті, хто вирішив спертися на пральну машинку, відчують палітру неприємних відчуттів у вигляді внутрішньої тряски. Якщо вийде так, що відразу звільнитися від контакту не вийде, сподіватися потерпілому залишається тільки на власну силу волі або допомогу з боку. Серед умовно сприятливих варіантів останніх можна назвати той, коли від струму людина знепритомніє та звільниться при падінні.
У тих самих обставин за наявності ПЗВ у момент дотику до металевого корпусу автоматика виявила б витік струму та час впливу небезпечного потенціалу на людину склав би соті частки секунди. Швидше за усе, вона б навіть не встигла нічого відчути, а тільки почула би гучне клацання з коридору. Для порівняння, за відсутності ПЗВ, але наявності заземлення у житлі, господарі могли б тривалий час спокійно експлуатувати пральну машинку з пробоєм фази на корпус та навіть про це не знати. Увесь зайвий потенціал стікав би у заземлюючий провідник, а відсутність диференційного захисту обумовлювала б збереження функціональних можливостей техніки.
Як змонтувати ПЗВ до двохдротової мережі?
Коли необхідність установки ПЗВ до мережі без інших засобів захисту від витоку струму доведена, прийшла пора поговорити, як це правильно зробити. У першу чергу, завжди необхідно розуміти, що пристрої захисного відключення жодним чином не знижують необхідність у інших засобах захисної автоматики. Встановлюючи ПЗВ до двохдротової мережі, ніколи не забувайте захищати окремі контури звичайними автоматами. Хоча одне без іншого й буде працювати, кінцевий результат такої комплектації Вам напевне не сподобається.
Зазвичай споживачі розглядають два варіанти схем підключення засобів захисту. Перший – встановити єдиний загальний ПЗВ на вході до щитку, одним разом убезпечивши відразу усі електроточки у житлі, другий – окремо захистити найбільш потенційно небезпечні зони та контури. У кожного зі способів є переваги та недоліки, але усе ж другий фахівці рекомендують частіше.
Якщо змонтувати один ПЗВ на усю квартиру, Ви охопите навіть такі групи споживачів, які, швидше за усе не становлять особливої небезпеки. Перш за все, сюди відносяться люстри та світильники, оскільки за відсутності металевих плафонів отримати від них ураження електричним струмом можна тільки взаємодіючи з патроном. Разом з тим, Вам доведеться істотно переплатити за виріб з граничним номіналом у 32, 40 або 60 А, оскільки саме такий порядок величин потрібен до більшості сучасних квартир з двома та більше кімнатами. Додайте до цього той факт, що одного разу при спрацьовуванні ПЗВ Вам доведеться помітно потрудитися, щоб відшукати, у якому ж електроприладі стався пробій. Без поділу на контури перевіряти доведеться кожну одиницю техніки. Крім того, мало приємного, якщо, наприклад, через поломку чайника на кухні у цей момент у кімнаті раптом відключиться живлення комп'ютера, на якому Ви не встигли зберегти документ. Подібні раптові відключення не несуть нічого доброго також для прасок, бойлерів, кондиціонерів, електропечей, світильників з лампами розжарювання та інших електроспоживачів.
Вдавшись до другого варіанту, можна не тільки добре заощадити безпосередньо на модулях, але й отримати більший контроль над аварійною ситуацією. Так, для декількох ПЗВ потрібно трохи більше місця у щитку, аніж для одного, але зате сукупна вартість трьох-чотирьох потужних блоків може навіть не перевищити ціну за один на 60 А. Зазвичай подібним чином захищають ванні кімнати та кухні, майстерні та гаражі, підвальні приміщення та льохи – тобто, ті зони, де за рахунок підвищеної вологості контакт людини з фазним провідником вище.
Підбирати ПЗВ за номінальними характеристиками слід з особливою ретельністю. Професіонали, навчені досвідом, кажуть, що потужність пристрою захисного відключення повинна бути трохи більшою, аніж у автомата, у парі з яким він захищає окремий контур. Й на це є дуже просте пояснення: при потужнісному перевантаженні автоматичний вимикач спрацьовує не відразу, а із затримкою, часом не просто у кілька зайвих секунд, а навіть у декілька десятків хвилин. У результаті тривале перевищення номінального струму, який буде проходити через ПЗВ, поки не спрацює автомат, здатне призвести до виходу першого з ладу.
Що кажуть противники ПЗВ у мережах без заземлення?
Не дарма на самому початку статті ми згадали про те, що існує досить багато людей, які відчувають скепсис щодо монтажу ПЗВ у двохдротових мережах. Прийшов час вислухати їхні аргументи. Незважаючи на те, що у ПУЕ прямо рекомендується захищати проводку, виконану за схемою TN-C (двома жилами), за допомогою диференційного захисту, на той самий нормативний документ посилаються й противники такого підходу.
Найчастіше лунає думка, що ПЗВ є припустимим монтувати тільки у разі переходу з TN-C на TN-CS, оскільки це дає більше гарантій успішного та своєчасного спрацювання автоматики. Мовляв, наявність реальної жили заземлення забезпечить миттєвий відвід небезпечного потенціалу у землю при пробої на корпус приладу, не чекаючи дотику до нього людини, а це, у свою чергу, спричинить негайне спрацьовування ПЗВ, оскільки він зареєструє дисбаланс у системі. Як формально, так і фактично ці твердження абсолютно справедливі, однак залишається питання, що ж робити тим, хто ніяк не може перейти на схему підключення з заземленням? На жаль, на це питання противники установки ПЗВ у двохдротових мережах відповісти не здатні.
Ще один їхній аргумент ґрунтується на можливості реалізації вкрай рідкісної, але дуже небезпечної ситуації. Якщо людина виявиться включеною до ланцюгу при одночасному дотику до фазного та нульового провідника, крізь її тіло пройде смертельний струм, а ПЗВ при цьому не спрацює. Будемо справедливі: описана загроза дійсно реальна по суті та велика за своїми наслідками, але наскільки ймовірним є, що хтось опиниться у такій ситуації? Якщо одного разу людині необхідно буде полагодити розетку у своєму будинку, невже вона візьметься за це, не маючи жодних знань та навичок роботи з електрикою, а тому не стане попередньо відключати автоматичний вимикач? Навряд чи. Але навіть при вимушеній роботі під напругою майстер буде у десятки разів акуратніше поводитися з проводкою, щоб не доторкнутися до обох жил одночасно.
І останній популярний аргумент – ПЗВ, встановлені у будинках зі старою проводкою, стануть постійно відключатися. Мабуть, тільки цей аргумент заслуговує реальної уваги: справа у тому, що радянська проводка, а особливо, алюмінієва, дійсно може провокувати «втрати». При чутливості витоку сучасних ПЗВ у 30 мА, цілком ймовірно, що автоматика дійсно буде спрацьовувати. Але тут і так напрошується вихід: кабелі та дроти, які відслужили свій термін, необхідно замінити на нові, адже недоцільно при вдосконаленні однієї частини домашньої мережі залишати іншу у потенційно аварійному стані. Таким чином, тотальна модернізація домашньої проводки навіть у двохдротовій системі за рахунок установки ПЗВ може істотно збільшити безпеку Вашої оселі.
