Применение УЗО в различных системах электросетей

В настоящее время в соответствии с новыми требованиями ПУЭ в быту могут встретиться системы заземления электроустановок — TN-C, TN-S, TN-C-S, ТТ. В электроустановках каждой из рассмотренных систем заземления применение УЗО имеет свои особенности.

Система TN-C

В случае применения УЗО для защиты отдельных электроприёмников, получающих питание от системы TN-C, вывод для защитного РЕ-проводника электроприёмника должен быть подключён к PEN-проводнику питающей цепи до УЗО. Это означает, что для защиты отдельных электроприёмников допускается применение УЗО в системе TN-C только при соблюдении определённых условий — подключения открытых проводящих частей электроприёмников к PEN-проводнику со стороны источника питания по отношению к УЗО. На рисунке приведён пример применения УЗО в электроустановке системы TN-C.

До настоящего времени большая часть электроустановок в нашей стране работает с системой заземления, подобной TN-C (без защитного проводника РЕ). Необходимо подробнее рассмотреть функционирование УЗО в таких случаях.

На рисунке приведён пример применения УЗО в электроустановке системы TN-C без защитного проводника РЕ.

При пробое изоляции на корпус электроприёмника, в случае если этот корпус не заземлён (например, холодильник или стиральная машина на изолирующем основании), УЗО, включённое в цепь питания электроприёмника, не сработает, поскольку нет цепи протекания тока утечки.

 При этом на корпусе электроприёмника появится опасный потенциал относительно земли. В этом случае при прикосновении человека к корпусу электроприёмника и протекании через его тело тока на землю, превышающего номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО, оно среагирует и отключит электроустановку от сети, в результате жизнь человека будет спасена.

В рассмотренном случае с момента нарушения изоляции и возникновения на корпусе электроприёмника электрического потенциала до момента отключения дефектной цепи от сети существует период потенциальной опасности поражения человека.

Из сказанного следует, что и в электроустановках с системой заземления, подобной TN-C (без защитного проводника РЕ), применение УЗО также обеспечивает эффективную защиту от поражения электрическим током.

Система TN-S

На рисунке показан пример применения УЗО в электроустановке системы TN-S.

 Система TN-S, по мнению специалистов, обеспечивает наилучшие условия электробезопасности при эксплуатации электроустановок и наиболее благоприятна для успешного функционирования УЗО, но, к сожалению, редко встречается.

Система TN-C-S

На рисунке показано применение УЗО в электроустановке здания системы TN-C-S.

 Здесь PEN-проводник разделяется на N- и РЕ-проводники не для всей электроустановки здания, а только для её части. То есть первый электроприёмник установлен в той части электроустановки здания, в которой имеется PEN-проводник. Второй электроприёмник используется в части электроустановки здания, где применяется нулевой защитный проводник РЕ.

Применение устройства защиты, реагирующего на дифференциальный ток, в системе TN-C-S во всём подобно его применению в системе TN-C. Присоединение защитного проводника к PEN-проводнику должно осуществляться на стороне источника питания по отношению к устройству защиты, реагирующему на дифференциальный ток (УЗО).

Система ТТ

В системе ТТ все открытые проводящие части электроустановки присоединены к заземлению, электрически независимому от глухозаземлённой нейтрали источника питания.
В системе ТТ устройства защиты, реагирующие на перегрузку и сверхток, могут использоваться для защиты от косвенного прикосновения только в электроустановках, имеющих заземляющие устройства с очень малым сопротивлением.

На рисунке показан пример применения УЗО в электроустановке системы ТТ.

При этом гарантированное отключение питания электроустановки должно производиться при появлении на открытых проводящих частях электроустановки (корпусе) напряжения не более 50 В.
В реальных условиях осуществить автоматическое отключение питания электроустановки системы ТТ с помощью автоматов по ряду причин (необходимость обеспечения большой кратности тока короткого замыкания, высокое сопротивление заземляющего устройства и др.) достаточно сложно.
Эффективное решение проблемы автоматического отключения питания — применение чувствительных УЗО. Для обеспечения условий электробезопасности в системе ТТ применение УЗО обязательно. При этом номинальный отключающий дифференциальный ток должен быть меньше значения тока замыкания на заземлённые открытые проводящие части при напряжении на них 50 В относительно зоны нулевого потенциала.
Это означает, что в электроустановках индивидуальных жилых домов, коттеджей и других частных сооружений, где не всегда имеется возможность выполнить заземлитель с требуемыми нормами параметрами, необходимо применять систему ТТ с обязательной установкой УЗО. В этом случае требования к значению сопротивления заземлителя значительно снижаются.