Поэтому производители бытовой техники постоянно совершенствуют свою продукцию, обеспечивая ее все новыми функциями и улучшенными возможностями для условий эксплуатации с повышенной безопасностью.
Однако, в реальной жизни почему-то оказывается, что новая исправная стиральная или посудомоечная машина бьется током и требует заземления. Попробуем разобраться, почему это происходит и как правильно поступать в создавшейся ситуации.
Почему стиральная машина бьется током и требует заземления
Как работает новая исправная техника
Современное производство рассчитано на выпуск бытовой электротехнической продукции, предназначенной для работы в трехфазной электропроводке. Она подключается по системе заземления TN-S с применением отдельного РЕ-проводника, обеспечивающего надежную электрическую связь каждого бытового прибора с контуром заземления питающей сети.
В большинстве наших старых многоэтажных домов до сих пор это требование, необходимое для безопасного проживания людей, не выполнено: электропроводка работает по двухпроводной схеме TN-C. К ней жильцы и подключают все то оборудование, что покупают в торговой сети.
При этом сразу проявляется несоответствие технических стандартов этих двух разных систем заземления, возникающее в результате усовершенствованной конструкции современных бытовых приборов. Они снабжены сетевым фильтром снижения высокочастотных помех.
В этой схеме мы видим два последовательно соединенных конденсатора. Они подключены к потенциалам питающей сети (фаза и ноль), а их средняя точка выведена на корпус. За счет этого на нем появляется 110 вольт.
Чтобы потенциал средней точки не причинял вреда человеку, используется подключение корпуса к контуру заземлении здания за счет внутреннего монтажа перемычкой, соединяющей металлические детали стиральной машины с заземляющим контактом вилки шнура питания.
Когда в трехпроводной схеме в розетку вставляют вилку, то благодаря использованию РЕ-проводника потенциал средней точки конденсаторов 110 вольт по нему стекает на контур земли.
А вот при подключении стиральной машины в двухпроводную сеть такой возможности нет. Получается, что напряжение присутствует на корпусе.
Серьезных травм разряд этих конденсаторов человеку обычно не создает из-за малой мощности, да и техника обычно стоит на керамической плитке, ламинате или линолеуме, обладающими хорошими диэлектрическими свойствами. Поэтому человек ощущает «пощипывания», просто отдергивает руку от корпуса.
Однако, стоит учесть, что ток, хоть и небольшой величины, проходит через тело человека. Поскольку стиральная машина расположена внутри ванной комнаты или на кухне, где периодически создается повышенная влажность, то ситуация с получением электрической травмы может усугубиться.
В этом случае напрашивается один из двух вариантов решения вопроса для двухпроводной схемы питания:
1. заземлить стиральную машину по той схеме, которая разработана производителем;
2. отключить вывод средней точки конденсаторного фильтра от корпуса до момента реконструкции системы заземлении здания.
Существует еще третий метод: «оставить все как есть», который используется чаще всего, но он не совсем разумен.
Как осуществляется защита при пробое изоляции стиральной машины
Поскольку мы сейчас живем в переходное время и в наших квартирах электропроводка может работать по схемам заземления TN-S, TN-C-S или TN-C, то рассмотрим оба этих варианта.
Защита стиральной машины от токов утечек в трехпроводной сети
Производители электротехнических бытовых приборов учитывают, что в процессе эксплуатации в любом месте по различным причинам может произойти нарушение диэлектрического слоя изоляции. В этой ситуации через место повреждения начнет проникать потенциал сети на корпус устройства. Поэтому его предварительно заземляют на контур земли.
За счет такого подключения при нарушении слоя изоляции начинает проходить ток утечки от питающей сети. В квартирном щитке специально устанавливают устройство защитного отключения - УЗО или дифференциальный автомат.
Они имеют орган сравнения токов, которые протекают по фазному проводу от сети питания к электрическому прибору и возвращаются по нулевому рабочему проводнику. Величина этих векторов в нормально режиме уравновешивается.
Если же возникает аварийный режим, когда создаются токи утечек на корпус, то по нулевому проводнику часть тока уже не идет и в органе сравнения образуется дисбаланс, который вычисляется логикой. Она выдает команду на отключение силовыми контактами УЗО потенциалов фазы и нуля.
Таким способом происходит отключение неисправной стиральной машины при возникновении в ней дефектов изоляции без участия человека. Для обеспечения безопасности уставку срабатывания УЗО бытовых приборов выбирают для токов утечки в 30 миллиампер, а для стиральных машин, работающих на кухнях и внутри ванных комнат - 10.
Защита стиральной машины от токов утечек в двухпроводной сети
Применение УЗО в системе TN-C не обладает такой эффективностью, как в схемах TN-S и TN-C-S. Дело в том, что если возникает пробой изоляции, то пути для стекания опасного потенциала с корпуса обычно нет.
Ведь стиральная машина не подключена к контуру заземления и установлена на диэлектрическом основании. Поэтому, когда человек дотронется до корпуса, находящегося под напряжением, то через его тело опять же создается ток утечки на контур земли.
Однако, в этом случае УЗО способно выявить, что ток, протекающий по нулевому проводнику стал меньше, чем по фазному. За счет этого логическая схема отключает силовые контакты защиты, значительно ограничивая время протекания аварийного режима через тело человека. Пострадавший получит намного меньшие повреждения, чем без использования подобной защиты.
По этой причине имеет смысл устанавливать защиту с УЗО в квартирном щитке для стиральной машины даже при эксплуатации двухпроводной бытовой сети питания по схеме TN-C.
Способы заземления стиральной машины
Для подключения корпуса к контуру земли необходимо обеспечить надежную электрическую связь. У всех бытовых стиральных машин она создается через заземляющий контакт вилки с розеткой питания.
Хотя можно встретить конструкции, где имеется дополнительная клемма заземления. Она расположена прямо с задней стороны корпуса, имеет электрическую связь с заземляющим контактом вилки. Ее можно вызвонить тестером в режиме омметра. Пользоваться этой клеммой удобно тем владельцам, которые живут в частных домах с системой заземления ТТ, использующей индивидуальный контур.
В многоэтажных домах обычно применятся метод подключение через вилку с розеткой.
При этом жителям квартир, оборудованных электропроводкой, смонтированной по системе TN-C-S, следует представлять схему разделения PEN проводника в распределительном щите здания на рабочий и защитный нули.
В новых зданиях строящихся городских микрорайонов подобное разделение выполняется прямо на контуре заземления трансформаторной подстанции и называется системой TN-S.
Ошибки, допускаемые при заземлении стиральной машины
Чаще всего встречаются:
1. зануление корпуса вместо заземления;
2. подключение корпуса к случайным заземлителям.
Чем опасно зануление бытовых электриприборов
Глядя на схему разделения PEN проводника на PE и N, отдельные «умельцы» видят, что их провода на главной шине заземления объединяются. На этой основе делается ошибочный вывод, что прямо в розетке можно соединить перемычкой контакты защитного и рабочего нулей, за счет чего исключить прокладку одного провода, создать экономию материалов при монтаже схемы.
Однако это грубое ошибочное мнение, в результате которого нарушается безопасная работа защит. Проанализируем положительные и отрицательные моменты этой схемы, которая на практике называется занулением, когда металлический корпус электрического прибора шунтируется непосредственно на рабочий ноль.
Преимуществом схемы является то, что при пробое изоляции электроприбора сразу потенциал фазы соединяется с потенциалом нуля, происходит короткое замыкание в цепи и работает автоматический выключатель, быстро отключая аварийный прибор. За счет этого значительно сокращается продолжительность прохождения тока КЗ, на пути которого может оказаться человек.
Однако, при этом методе остаются скрыты две опасности, способные произойти в любой момент времени:
1. приглашенный электрик или домашний мастер при ремонте проводки отсоединил где-то концы двухжильного питающего кабеля и при подключении перепутал их места;
2. кто-то из домочадцев вытащил вилку шнура питания стиральной машины из розетки и затем вставил ее, заменив полярность проводов, просто перевернув кабель.
В обеих ситуациях на корпусе электрического прибора, даже при исправной изоляции, будет присутствовать опасный потенциал фазы. Любой человек, прикоснувшийся к нему, оказывается под воздействием напряжения. Стоит создать дополнительно контакт с водопроводом, батареей отопления или другой токоведущей частью, подключенной к заземлению, как несчастный случай обеспечен.
Чем опасно использование случайных заземлителей
Вполне понятно, что владелец квартиры, оборудованной трехпроводной системой электропроводки, имеет полностью все условия для подключения стиральной машины по стандартной и безопасной схеме ее питания. Ему нет необходимости заниматься самодеятельностью. Все уже подготовлено: достаточно просто вставить вилку в заземлённую розетку.
Инициативу начинают проявлять те хозяева, которые проживают в старых домах с двухпроводной схемой питания по схеме TN-C. Они начали понимать, что здоровье их самих, а также других членов семьи находится под угрозой, предпринимают необдуманные действия, самовольно подключаясь к водопроводу, отоплению, лифтовому оборудованию и любым другим устройствам с случайными заземлителями.
Какие опасности таит этот способ:
1. нет гарантии плотного металлического контакта подобного устройства с потенциалом земли. Например, часть металлических труб водопровода любой владелец квартиры, проживающий ниже, может во время ремонта заменить полипропиленовыми, а вода не всегда их полностью заполняет. Вот цепь и разорвана;
2. внутри питающей электрической сети могут возникнуть аварийные ситуации, когда опасный потенциал станет стекать на случайные заземлители. По ним он перейдет по самодельному подключению на корпус бытового электрического прибора;
3. при создании проекта дома делаются всевозможные строительные расчеты, включая анализ различных случаев аварий, способных возникнуть в электрической схеме с учетом протекания токов в заземлителях и грунтах. Даже правильно смонтированный контур заземления, например, внутри подвала здания может повлиять на картину их распределения. Поэтому он требует предварительного расчета и согласования с эксплуатирующей организацией.
Как заземлить стиральную машину в двухпроводной бытовой сети
Что же остается делать владельцам электрических приборов, проживающих в старых зданиях с двухпроводной схемой питания? Самое благоразумное - не проявлять излишней инициативы, чем исключить непродуманные действия с бытовой электропроводкой.
Все старые здания в плановом порядке очередности станут переводиться на схему питания по системе заземления TN-C-S. При этом в этажный и квартирный щиток будет подведен нормальный защитный РЕ проводник и подключен к РЕ шинке.
А вот дальше наступит очередь хозяев квартиры, как владельцев помещений. Им предстоит выполнить своими силами его разводку по всем бытовым потребителям. Это работа довольно затратная, грязная, трудоемкая, особенно при прокладке кабелей и проводов внутри стен.
Ее придется выполнять в любом случае, но можно совместить с проведением текущего ремонта и заранее заменить всю электропроводку для подключения по новым нормативам. Единственное условие безопасности - подготовить полностью РЕ проводник, но не подключать его нигде: ни в щитке, ни в розетках.
Что произойдет, если подключить РЕ проводник на стороне розетки
Обратим внимание на самую первую картинку, где показано подключение современных бытовых приборов с помощью фильтра снижения высокочастотных помех в бытовой сети. Мы уже рассматривали, что на средней точке, образованной конденсаторным разделением, будет присутствовать потенциал 110 вольт.
Это значит, что он появится на заземляющем контакте вилки и перейдёт по нему в розетку, куда подключен вновь смонтированный РЕ проводник. Если последний подсоединен к своей шинке, то на нее переходит этот потенциал. Когда же он просто болтается в воздухе, то тоже может причинить неприятности.
Поэтому наиболее оптимально его никуда и ни с одной стороны вообще не стоит подключать. Выполнить это не сложно при реконструкции схемы электропитания здания.
Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber
