В этой статье рассмотрим назначение и принцип работы УЗО. Разберёмся, чем отличаются приборы разных типов, определимся, в каких условиях их применяют. Отдельно поговорим о подключении этих защитных устройств.
УЗО — это коммутационный (выключающий) аппарат, который при достижении и превышении дифференциальным током (током утечки) заданного значения размыкает контакты и отключает от питания сеть, или её участок. Это изделие имеет несколько названий: «устройство защитного отключения, управляемое дифференциальным током», «выключатель дифференциального тока», «защитно-отключающее устройство». Так или иначе, но сотни миллионов УЗО, используемых в мире, выполняют две задачи — защищают человека от поражения электрическим током при прямом и непрямом прикосновении и предотвращают возникновение пожара из-за возгорания проводки. Во многих развитых странах применение дифференциальных выключателей является обязательным.
Устройства защитного отключения предназначены нейтрализовать токи при всевозможных повреждениях электроустановок. Несмотря на то, что это лишь часть комплексных мер, в некоторых случаях УЗО остаётся единственным средством защиты, например, при: снижении уровня изоляции, обрыве нулевого защитного проводника или при малых значениях тока замыкания. Так предохранители (автоматы защиты) разрывают цепь при значениях тока (коротких замыканиях или сверхтоках), в несколько раз превышающих критический для человека порог, при котором происходит сбой в работе сердечной мышцы, тогда как УЗО срабатывают за миллисекунды и реагируют даже на самый малый ток.
Смертельно опасным может быть прикосновение к токоведущим элементам в электрическом щите или корпусам электроприборов, которые оказались под напряжением, допустим, при повреждении изоляции, всегда есть риск инструментом повредить оболочки кабелей скрытой проводки. Ток в 5 мА уже ощущается человеком, при 10 мА мышцы сокращаются, и наступает порог «неотпускания», 30 мА вызывает нарушение дыхания, 50 мА становятся причиной аритмии сердца, 100 мА — возможен летальный исход.
т почему по стандартам США УЗО, предназначенное для защиты людей, должно сработать при токах 4–5 мА, в Европе — 10 мА. В России жёстких нормативов нет — устройства защитного отключения согласно государственным требованиям должны использоваться в металлических строениях или зданиях с металлическим каркасом. Однако после выхода в свет ПУЭ седьмой редакции отношение к УЗО в нашей стране резко изменилось в лучшую сторону
Необходимо отметить, что устройство защитного отключения не может заменить автоматы, защищающие проводку, так как оно «не замечает» неполадки, которые не сопровождаются токами утечки, например, при коротком замыкании между линией и нейтралью.
Принцип работы УЗО
В основе действия любого УЗО лежит мониторинг баланса токов между проводниками, которые в него входят. Возможная разность токов обнаруживается и сравнивается с заданными величинами. Нарушение баланса является показанием для срабатывания исполнительной части (размыкателя).
Основной «следящий» узел УЗО — это дифференциальный трансформатор с тремя обмотками ферромагнитного сердечника: подводящей, отводящей, управляющей.
к, протекающий через устройство (от фазного проводника, идущего на питание потребителя, до нулевого проводника, идущего от потребителя), возбуждает на обмотках магнитные потоки с противоположными полюсами. Если бытовые приборы, электроустановочные изделия исправны, проводка на защищаемом участке не имеет повреждений, и при этом утечек на землю нет, то сумма токов равна нулю. Если же, например, человек, стоящий на мокром полу, прикоснулся к оголённому проводу, то часть тока пойдёт через его тело в землю, сумма потоков в устройстве будет больше нуля (тока втекает в УЗО больше, чем уходит из него). Появление положительной суммы токов означает, что ток проходит и мимо УЗО, то есть имеет место утечка, повреждение в цепи. В этом случае нарушается баланс в управляющей обмотке трансформатора, возникает сила, которая передаётся на реле ЭДС, разрывающее контакт между линией и нейтралью. Электродвижущая сила может обнаруживаться устройством слежения, что становится сигналом для отключения соленоида (силового электропривода), удерживающего контакты — цепь размыкается.
Типы УЗО
Устройства защитного отключения могут отличаться множеством характеристик, начиная от способа установки и заканчивая общим назначением. Классификация насчитывает сотни типов УЗО, имеющих свои особенности. Предлагаем рассмотреть основные из них, чтобы правильно выбрать устройство, которое будет корректно функционировать в тех или иных условиях.
По характеру тока утечки
По данному критерию УЗО подразделяются на приборы типа АС, А и В. Устройства АС разрывают цепь при утечках переменного тока, если они нарастают внезапно или плавно. Эти УЗО недорогие, они получили наибольшее распространение, считаются приемлемыми для большинства условий эксплуатации.
УЗО типа А срабатывают не только от переменного, но и от пульсирующего постоянного тока, внезапно нарастающего или повышающегося плавно. Такие устройства более предпочтительны для жилых помещений, так как некоторые бытовые приборы являются источником именно постоянного пульсирующего тока, например, компьютеры, регуляторы освещённости, телевизоры, некоторые стиральные машины (все, где есть полупроводниковые блоки питания). Кстати, в инструкциях к некоторым из этих потребителей указывается, что они должны быть подключены только через УЗО типа А. Эти защитные устройства существенно дороже класса АС.
Тип В используется для постоянного, переменного и выпрямленного тока, в основном такие УЗО применяют на промышленных объектах.
По технологии срабатывания
В зависимости от того, по какому принципу разрывается цепь, выделяют УЗО:
- электронные
- электромеханические
Электромеханические устройства дифференциальной защиты не нуждаются в полноценном питании из общей сети. Они срабатывают только от тока утечки, который приводит в действие высокоточную механическую исполнительную часть. Эти устройства сравнительно дороги, мало производителей их выпускает, но они считаются самыми надёжными, так как работают при всех условиях и не зависимы от параметров питания.
Электронные УЗО в несколько раз дешевле электромеханических, поэтому они составляют львиную долю нашего рынка. Для функционирования этих устройств необходимо внешнее питание, которое «оживляет» его электронику с усилителем. Основная проблема заключается в том, что при перепадах напряжения в сети эффективность электронного УЗО (есть зависимость момента срабатывания) заметно снижается. Кроме того, всегда существует опасность, что прямое или непрямое касание к элементу под напряжением (провод, клемма или корпус прибора) произойдёт, когда нулевой проводник будет повреждён и, соответственно, УЗО будет не запитано — и не сработает. Электронные УЗО защищают не от всех рисков, но от большинства, поэтому если необходимо сэкономить, то это тоже хороший вариант. Также есть смысл не тратиться на электромеханическое устройство, если внутридомовая сеть имеет в своём составе источник бесперебойного питания или стабилизатор напряжения.
По скорости срабатывания (наличие задержки)
Литерой S обозначаются УЗО, которые срабатывают с выставленной задержкой до 0,5 секунды — «селективное». Этот тип устройств позволяет создавать многоуровневые «каскадные» системы защиты с несколькими защищёнными цепями. Каждый аварийный участок сети, в зависимости от поставленных задач и реализации схемы, будет отключаться отдельно, тогда как общее питание в помещение останется. УЗО с индексом G также имеет задержку, но она намного меньше.
1 — вводной кабель; 2 — вводной автомат; 3 — счетчик; 4 — УЗО типа S; 5 — автоматы; 6 — нулевая шина; 7 и 8 — УЗО типа AC; 9 — трехжильная электропроводка; 10 — шина заземления
Селективные УЗО обычно устанавливаются вверху каскада, поэтому при утечках сначала срабатывают неселективные устройства, не обесточивая все цепи, которые защищаются.
Высококачественные современные УЗО, не являющиеся селективными, срабатывают менее чем за 0,1 секунды.
По количеству полюсов
Для трёхфазной сети используются УЗО с четырьмя полюсами. Они защищают несколько однофазных сетей, либо отдельные трёхфазные потребители (электромотор, варочная плита…). В тандеме с таким типом УЗО должен работать четырёхполюсный автомат.
Для однофазной сети жилых помещений обычно применяют устройства с двумя полюсами (линия и нейтраль).
По току утечки
Ток утечки (номинальный отключающий дифференциальный ток или «уставка») при заданных условиях эксплуатации является одним из основных параметров, характеризующих функциональные особенности устройства защитного отключения. Граничным барьером для классификации является ток 30 мА. УЗО, которые срабатывают при меньших точках утечки, считаются такими, что защищают человека от поражения электрическим током. Аппараты, ток срабатывания которых выше 30 мА, считаются противопожарными, так как к ним можно подключить довольно большую нагрузку, но дифференциальные токи, которые они допускают, являются опасными для человека. Иногда УЗО на 30 мА считают универсальными, они получили наибольшее распространение.
Противопожарные УЗО являются первой ступенью защиты, расположенной в распределительном щите, они, как правило, устанавливаются на всю внутридомовую сеть, но могут применяться и для защиты отдельных сверхмощных и опасных потребителей от воспламенения (например, тепловентилятор с открытой спиралью). Ток утечки противопожарных УЗО обычно принимается в 100–300 мА, иногда в качестве противопожарных применяют и приборы на 500 мА. УЗО с меньшим током не могут нормально работать на этих позициях, так как из-за превышения допустимых нагрузок возникают ложные срабатывания.
УЗО с током утечки 10 мА обычно используются во второй или третей ступени защиты, их применяют либо для подключения элементов освещения, либо для отдельных электроприборов, которые располагаются в опасных зонах, например, в ванной, душевой, бассейне… Однако бойлер или стиральную машину запитать через них, скорее всего, не удастся, так как рабочая нагрузка будет ограничиваться 1,8 киловаттами.
Заметим, что номинал по току показывает только нижний предел срабатывания, так УЗО на 30 мА не отключит цепь при утечке, равной 25 мА, но сработает при любых токах, превышающих порог в 30 мА.
С каким током утечки необходимо применить УЗО в конкретном случае? Сначала определяется ток утечки цепи или прибора, это можно сделать измерением или по действующим нормам. Согласно СП 31–110–2003, ток утечки прибора принимается равным 0,4 мА на каждый 1 А его мощности.
да добавляется также 10 мкА для каждого метра фазного проводника. Например, для электроприбора мощностью 16 А, запитанный двадцатиметровым проводом, ожидаемый ток утечки нужно принять равным 4,2 мА. Теперь можно подобрать УЗО, но делается это так, чтобы ток утечки прибора составлял не более 33% тока срабатывания устройства защитного отключения. В нашем случае это 12,6 мА. 10-амперный прибор уже не подходит, значит необходимо поставить УЗО с током срабатывания 16 мА.
По рабочему току
Рабочий ток УЗО (или максимально допустимая нагрузка) определяет, сколько и какой мощности потребители можно запитать через это устройство. Данная характеристика показывает ток, который длительное время может проходить через УЗО, не разрушая его.
Расчёт необходимого УЗО производится от характеристик подключенных к нему потребителей. В электросетях жилых помещений часто применяются маломощные УЗО с рабочим током 10 А. Устройства дифференциальной защиты с допустимой нагрузкой 16–32 А считаются среднемощными. Аппараты на 40 А и более — называют мощными.
Примечательно, что на практике прослеживается чёткая зависимость между током отключения и рабочим током. Производители выпускают УЗО, в которых чем выше один показатель, тем выше и другой.
Рассчитать необходимый рабочий ток УЗО не сложно, в любом случае он должен быть равен или превышать номинальную мощность автоматического выключателя защищаемой цепи.
По возможности регулирования номинального тока утечки УЗО бывают:
- нерегулируемые
- регулируемые (плавная настройка, ступенчатая настройка)
По наличию защиты от короткого замыкания есть УЗО:
- с защитой от сверхтоков (дифференциальные автоматы)
- с защитой от перегрева
- без защиты от сверхтоков
По способу установки УЗО разделяют на:
- стационарные в виде автомата, которые монтируются на рейку в монтажном щите;
- переносные — смонтированные на удлинителе или в разрыв питающего шнура;
- УЗО в розетке (широко применяются в США).
Установка и подключение УЗО
Далее речь поведём только об устройствах защиты, которые устанавливаются в щите, так как в нашей стране они используются наиболее активно.
В бытовой сети обычно применяют двухполюсные УЗО, которые занимают на дин-рейке два места (36 мм). Располагают их, как правило, поблизости линий защищаемых цепей, исключение составляют противопожарные устройства с током отключения 100–500 А, которые устанавливаются возле вводного автомата. УЗО могут располагаться также и в групповых ВРУ многоквартирных домов, и этажных щитках частного дома.
Если электропроводка разделена на группы, то рекомендуется установить одно УЗО на вводе и несколько устройств на разные группы, при этом обеспечив их селективность — каскадное отключение. Для этого на каждый следующий ниже ярус устанавливают УЗО с меньшим номиналом по току отключения или большей скоростью отключения.
Подключают УЗО согласно заранее разработанной схемы защиты от токов утечки. Система защиты проектируется в зависимости от выполняемых устройством функций и конкретных характеристик сети. Ниже приводим простую схему подключения УЗО в электроустановку с заземлением, она может применяться для устройства защиты отдельных цепей в многоярусных каскадных системах:
1 — вводной кабель; 2 — вводной автомат; 3 — счетчик; 4 — УЗО; 5 — автоматы; 6 — нулевая шина; 7 — трехжильная электропроводка; 8 — шина заземления; 9 — провод заземления
Как видите, ничего сложного нет, обратим ваше внимание на некоторые моменты:
- Для корректной работы УЗО, в защищаемых цепях не должно быть контакта рабочего нулевого проводника с заземлёнными элементами или защитным проводником РЕ. Для каждого из них в щите применяется своя шина (ГОСТ Р 50571.3–94).
- Проводник заземления в подключении УЗО «не участвует».
- Подключение питания на УЗО производится к верхним клеммам. Разъёмы для ввода фазы на УЗО обычно обозначаются «1», для выхода — «2».
- Нейтраль питания (ноль, провод с синей изоляцией) обязательно должен быть подключен к разъёму с обозначением «N». Это правило необходимо соблюдать для УЗО любого бренда, номинала и назначения.
- Важнейший момент! Номинальный рабочий ток УЗО должен быть таким же или большим, в сравнении с рабочим током автоматов цепи. Только тогда автоматы смогут защитить дорогостоящие УЗО от перегрузки.
- Установленное УЗО необходимо проверить на работоспособность.
Проверяем УЗО
После коммутации всех цепей, внутридомовую сеть необходимо запитать. Если автоматы защиты или УЗО не отключились, значит, короткого замыкания нет, и нулевой проводник с заземлением не контактируют.
Далее следует нажать кнопку «ТЕСТ» или «Т», расположенную на передней панели прибора. Таким образом мы принудительно имитируем возникновение тока утечки. Исправное УЗО должно моментально сработать и обесточить защищаемый участок. Если этого не произошло, то в случае возникновения аварийной ситуации устройство не поможет справиться с проблемой.
Последним этапом проверки можно считать подачу на УЗО нагрузки. Нужно поочерёдно включать все приборы, которые будут работать в конкретной цепи и сети в целом. При возможных неполадках необходимо внести изменения в схему защиты или менять номиналы устройств защитного отключения.
УЗО являются не единственным способом защиты человека от поражения током и перегрузок сетей, которые могут привести к пожару. Но часто именно эти приборы спасают жизни и обеспечивают сохранность имущества граждан.
Турищев Антон, рмнт.ру
21.10.13
Источник: www.rmnt.ru
Важность мероприятия
Если Вы неправильно выберите модель УЗО, то есть ошибетесь с его характеристиками, это чревато следующими последствиями:
- Автоматика будет срабатывать во время ложной тревоги, т.к. незначительные утечки электричества всегда присутствуют в проводке, особенно если она старая (в деревянном доме на даче).
- Слишком высокие характеристики УЗО по мощности, которым Вы отдадите предпочтения, не будут срабатывать во время опасной ситуации, в результате чего можно получить поражение электрическим током.
- Устройство не сможет функционировать при подключении алюминиевых жил Вашей домашней проводки, т.к большинство современных моделей предназначены только для подсоединения медных проводников.
Чтобы не допустить данные ошибки, сначала необходимо разобраться с характеристиками дифференциального выключателя, после чего переходить к его выбору.
Основные характеристики устройства
Итак, среди наиболее важных технических характеристик, на которые нужно опираться при выборе УЗО для квартиры и частного дома, выделяют:
- Номинальное напряжение сети: 220 В (однофазная) либо 380 В (трехфазная).
- Количество полюсов: двухполюсный (если 1 фаза) и четырехполюсный (если 3 фазы).
- Номинальный ток нагрузки может составлять 16А, 20А, 25А, 32А, 40А, 63А, 80А, 100А.
- Номинальный отключающий дифференциальный ток (утечка) 6 мА, 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА.
- Номинальный условный ток короткого замыкания – варьируется от 3 кА до 15 кА. Простыми словами данная величина показывает надежность УЗО и его устойчивость при возникновении КЗ. На передней панели значение отображается в прямоугольнике в амперах, либо после символа «Inc».
- Коммутационная способность (обозначение «Im») – представляет собой максимальное значение, при котором изделие способно нормально среагировать. Должно составлять не меньше, чем 10 значений номинальной нагрузки, либо не менее 500 А (современный изделия имеют коммутационную способность от 1000 до 1500 А).
- Принцип работы: AC – срабатывание при переменном токе, A – переменный + постоянный пульсирующий, B – постоянный + переменный, S – присутствует выдержка времени перед срабатыванием, G – также присутствует выдержка, но ее время меньше.
- Конструкция: электронный (работает от сети) либо электромеханический (не требует питания). Чем отличается электронное УЗО от электромеханического, мы рассказывали в отдельной статье.
Существующие характеристики мы Вам предоставили, теперь подробно рассмотрим, как их нужно учитывать, чтобы правильно выбрать УЗО по мощности (в этом случае амперажу), току утечки и другим параметрам.
Советуем просмотреть подборку видео уроков, в которых более подробно рассмотрена процедура расчета УЗО, а также стратегия по выбору подходящей модели на примере таблиц:
Критерии правильного выбора
Номинальный ток
Первое, на что нужно обратить внимание – на какой ток рассчитано устройство. Чтобы правильно выбрать УЗО по току, необходимо изначально определиться с тем, для каких целей будет устанавливаться изделие. Если Вы хотите защитить отдельный элемент сети, к примеру, стиральную машинку, систему электрический теплый пол либо водонагреватель (бойлер), значение может быть не выше, чем 16 А. Для всей электропроводки в квартире нужно ставить агрегат не меньше, чем на 32 А. Чтобы правильно подобрать значение, сначала нужно рассчитать нагрузку от всех подключенных электроприборов и отталкиваясь от полученной суммы выбрать наиболее подходящую модель УЗО. На корпусе современной техники производители обычно указывают номинальную токовую нагрузку, поэтому с расчетами не должно возникнуть сложностей.
Дифференциальный ток
Мы рассмотрели все существующие значения, которые варьируются от 10 до 500 мА, теперь разберемся, какое УЗО лучше выбрать по амперажу в определенных ситуациях. Защиту человека от поражения электричеством обеспечивают уставки от 6 до 100 мА. В то же время утечки свыше 30 мА будут ощутимы телом человека. Именно поэтому для детской и ванной комнаты лучше выбрать модель на 10 мА, а для защиты розеток и светильников 30 мА.
Тут же следует отметить, что каждый электроприбор имеет естественный ток утечки, который указывается в прилагаемом техническом паспорте. При выборе УЗО по току утечки обязательно учитывайте следующее правило: сумма естественных утечек не должна превышать номинальное значение защитного прибора больше, чем на 30% (1/3). В противном случае будут возникать ложные срабатывания, от которых много хлопот.
Тип изделия
Итак, простыми словами объясняем предназначение каждого из типов УЗО:
- АС – в основном используется для защиты электроприборов в домашних условиях при использовании как однофазной, так и трехфазной сети. Бытовую технику с пульсирующим током, к примеру, стиральную машину, защитить такое изделие не сможет.
- А – используется как раз для отдельной защиты стиральных машин в квартирах и частных домах.
- B – в основном используются на производстве, поэтому выбрать данный тип для дома нет смысла.
- S – как мы уже говорили, отключение происходит не сразу же при обнаружении утечки, а через определенную уставку времени. Как правило, применяется для предотвращения пожара и подключается на вводном щите, обслуживая всю электропроводку (поэтому и уставка на ток утечки выбирается не менее 100 мА).
- G – в основном подключается на отдельный электроприбор для контроля и своевременной противопожарной защиты. В отличие от типа «S» имеет меньшее время выдержки.
Конструкция
Тут особо говорить не о чем, электронные имеют более сложный принцип работы и функционируют только при наличии источника питания (внешнего либо электросети). Более надежные и долговечные – электромеханические, поэтому лучше выбрать электромеханическое УЗО для квартиры и дома, к тому же стоимость будет на порядок ниже.
Производитель
Ну и последний, не менее важный критерий выбора УЗО – по производителю. На сегодняшний день лучшими в производстве данных изделий являются следующие фирмы:
- Legrand;
- ABB;
- AEG;
- Schneider electric;
- Siemens;
- DEKraft.
Среди бюджетных моделей самое высокое качество у компаний Аустро-УЗО и ДЭК.
Рекомендуем отдавать предпочтение более дорогим изделиям, однако если бюджет не позволяет, неплохо справятся с защитой и отечественные производители. В любом случае перед покупкой советуем Вам посетить форумы по электрике и ознакомиться с отзывами покупателей о выбранной модели! Так Вы наверняка узнаете все преимущества и недостатки изделия и точно определить какое УЗО лучше выбрать.
Источник: samelectrik.ru
Чем может обернуться неправильный выбор
Если Вы приобрели первое попавшееся устройство, скорее всего, оно может не функционировать должным образом. А вот чем это может обернуться:
- устройство может отключать электричество во время незначительных утечек, которые не опасны для системы, но зато могут случаться часто;
- если сделать неправильный выбор в другую сторону, УЗО не сработает во время серьёзной утечки, из-за чего можно получить удар током;
- можно приобрести устройство и положить его на полку, так как во многих домах можно встретить алюминиевую проводку, а многих нынешние модели предназначены для медной.
Принцип работы
Как же УЗО спасает нас и наши приборы? На самом деле всё просто. Под корпусом прячутся три катушки. Одна из них подключена к фазе, вторая — к нулевому проводнику. Протекая по катушкам, токи генерируют магнитные поля. Поскольку их силовые линии противоположно направлены, то в обычной ситуации они уничтожаются друг другом. Ели же ток хоть в фазе, хоть в нуле будет сильнее, получается остаточное поле, из-за которого появляется ток в следующей, третьей катушке. И тогда устройство отключает дом от электричества.
Выбор УЗО
Как же правильно подобрать устройство для своего щита? Здесь нужно учитывать множество критериев. Если откинуть хотя бы один из них «особенно если он важный», можно получить вышеописанные последствия. На что же нужно обращать внимание? Сейчас мы об этом и расскажем.
Номинальный ток нагрузки
Любой автомат и УЗО рассчитаны на определённый номинальный ток. Выбирать по этому критерию устройство несложно: нужно просто посмотреть значение на автомате и подобрать защиту с большим. Так, для автомата на 16 А нужно УЗО на 25 А. Устанавливать оба аппарата с одним и тем же значением не стоит: в этом случае отключение произойдёт не сразу, а за это время может произойти что угодно.
Дифференциальный ток
Вот здесь нужно ненадолго вернуться к предыдущему пункту. Дело в том, что если установить на большой номинальный ток устройство с большей чувствительностью, оно может часто срабатывать. Но здесь есть одно «но». Дело в том, что для дома нельзя выбирать УЗО с уставкой тока утечки больше, чем 30 мА, поскольку большее напряжение может нанести вред здоровью.
Поэтому дифференциальный показатель должен быть больше номинального только в том случае, если он не превышает 30 мА. Для ванных комнат значение должно быть не больше 10 мА, поскольку здесь присутствует высокая влажность.
А как же устройства с большим значением, спросите Вы. Дело в том, что они предназначены не только для защиты человека и бытовых приборов. Если уставка выше, чем 30 мА «например, 100», то такие аппараты предназначаются для предотвращения возникновения пожаров из-за утечки «например, на производстве».
Тип защитного устройства
Как выбрать УЗО и автомат по мощности, мы разобрались. Теперь узнаем, как изделия разделяются по типу. Правда, он также разделяется на два подвида по двум признакам. Один из них — разновидность тока утечки. По нему УЗО бывают:
- для переменного тока «тип «АС». Такие устройства стоят дешевле всего. Раньше их можно было выбирать бытовым потребителям, но сегодня лучше не обращать внимания на такое изделие, поскольку многие приборы «например, стиральная машина или компьютер» переменный ток не используют;
- для переменного и постоянно пульсирующего токов «тип «А». Это УЗО подходят для домов и квартир как нельзя лучше. Да, они дороже предыдущих, но уже не бесполезны;
- для переменного, постоянно пульсирующего и выпрямленного токов «тип «В». Его тоже можно использовать дома, только незачем: выпрямленный ток в квартирах не используется, то есть, от его утечки защищать не нужно, а стоимость такой защиты выльется в кругленькую сумму. Этот вид устанавливается, опять-таки, на производстве, где используются все виды токов.
С первым признаком закончили. Перейдём ко второму — времени срабатывания. Как правило, для квартир выбирают обычные УЗО, которые отключают домашнюю сеть через 20-40 мс. Кроме них есть ещё два типа с отложенным отключением:
- тип «S». Срабатывает через 150-500 мс, используется на вводе;
- тип «G». «Выключает» дом через 60-80 мс, ставится на отдельный прибор.
Зачем нужно такое УЗО? Ведь за это время можно получить удар током! Дело в том, что обычное устройство может выйти из строя и не сработать вовсе. Поэтому их ставят на определённую группу автоматов. Если они не срабатывают, через какое-то время «входит в игру» обычное.
Конструкция
Эта особенность тоже является важной. Более того, здесь легко обмануться, выбрав то, что кажется лучшим. Впрочем, если знать нюансы, здесь нет ничего сложного.
Итак, по конструкции УЗО бывают:
- электромеханические. В их состав входят только дифференциальный трансформатор и реле, отключающее устройство;
- электронные. Здесь есть ещё и усилитель, увеличивающий мощность тока в той самой третьей катушке. Дело в том, что для отключения нужно просто наличие лишнего напряжения. Если ток возникает слабый, трансформатор может не сработать, поэтому нужно ставить более мощный тип. С усилителем можно использовать более простой трансформатор, что, естественно выгоднее. Поэтому электронные УЗО стоят дешевле, а также отличаются компактностью.
Вот тут многие начинают думать, что второе устройство лучше, и стоит выбирать именно его. И ошибаются. Почему? Дело в том, что усилитель тоже требует питания, поэтому он подключён к обслуживаемой цепи. А теперь представьте, что где-то выше защиты оборвался ноль. Розетки не работают, электронное УЗО — тоже: усилитель не получает питания, трансформатор не может сработать из-за малого напряжения в катушке. Если пользователь видит оголённый провод, он может до него дотронуться. А ведь фаза-то целая, так что, будьте уверены, Вас ударит током.
Можете даже не трогать проводов, ведь под напряжением может быть какой-нибудь корпус. А вот электромеханическое УЗО в такой ситуации сработает, ведь здесь трансформатор подобран правильно, поскольку увеличивать мощность здесь нечему. Поэтому, если есть лишние деньги и место в щитке, лучше выбрать именно его.
Жителям частных секторов
Как же выбрать защитное устройство владельцам частных домов? Здесь принципы те же, только есть несколько дополнительных. Во-первых, в квартиру проводится только одна фаза, а в частный дом можно кинуть и три. В таком случае нужно выбирать трёхфазную модель. Кроме того, здесь может быть больше розеток и приборов, и ставить УЗО на каждый из них не рекомендуется, поскольку для этого нужно много места в щите. Можно просто поставить одну штуку на несколько автоматов, только здесь следует рассчитывать мощность на всю группу, что делается уже по-другому. Единственное, что на вводе должно стоять устройство на 100 мА «по крайней мере, не меньше», тип — как было сказано – «S».
УЗО или дифференциальный автомат: что выбрать
Сначала давайте скажем, что такое дифавтомат. По сути, это — автомат плюс УЗО, просто в одном корпусе. Что из них лучше? Однозначного ответа здесь нет. По разным показателям выигрывает то одно, то другое устройство. Рассмотрим их поближе:
- схема подключения: в ДА «или АВДТ» она проще;
- поиск причины отключения. Здесь выигрывает УЗО, поскольку оно отключается при утечке тока, а автомат — при замыкании или перезагрузке линии. ДА отключается во всех случаях;
- место в щите. Допустим, каждый автомат защищён УЗО. Первый из них занимает одно место, защита — два. То есть, для одной розетки нам нужно три места. ДА занимает только два места, сочетая при этом функции двух этих объектов. Таким образом можно сэкономить немного места;
- стоимость ремонтных работ. При выходе из строя устройство нужно менять. Отдельно заменить автомат или УЗО дешевле, а они могут выйти из строя по отдельности по разным причинам. Но все они могут сделать негодным ДА, поскольку он — два в одном;
- ценовой вопрос. Для многих этот вопрос может быть решающим. Так вот, при подключении одиночного потребителя УЗО и автомат вместе взятые обойдутся дешевле, чем ДА. При подключении группы потребителей дуэт автомата и защиты выйдет дороже, но только при условии, что на каждый из них ставится отдельное устройство. Как правило же, делается так: автоматы разбиваются на группы потребителей «розетки в комнате, освещение и т.д.», и на каждую из них ставится один УЗО «мы об этом уже говорили».
Тогда выходит дешевле, чем покупать ДА на каждого потребителя.
Что же выбрать: дифавтомат или УЗО? Теперь Вам проще ответить на этот вопрос. Каждый выбирает исходя из своих предпочтений.
Источник: pochtidoma.ru
Как выбрать УЗО
Как и любое другое устройство, УЗО или как их еще называют выключатели дифференциального тока, имеет разные технические характеристики.
Основными параметрами, на которые обращают внимание при выборе УЗО. являются:
- – напряжение сети 220/380 В;
- – количество полюсов. для однофазной сети – двухполюсные, для трехфазной – четырехполюсные;
- – номинальный ток на который рассчитано УЗО. Выпускаются на номинальный ток нагрузки 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 А;
- – дифференциальный ток на который реагирует УЗО (ток утечки) – 10, 30, 100, 300, 500 мА;
- – по типу дифференциального тока:
АС – реагируют на переменный ток утечки;
А – реагирует на утечки переменного тока и постоянного пульсирующего;
В – реагирует на постоянный и переменный;
S – для обеспечения селективности имеет выдержку времени отключения;
G – тоже, что и S, но имеет меньшую выдержку времени.
Ошибки при выборе УЗО
С точки зрения изоляции абсолютно идеальных приборов не существует, каждый электроприбор имеет естественную утечку, хотя и очень незначительную.
При выборе УЗО нужно понимать, что сумма естественных токов утечки может вызвать ложное срабатывание устройства. Исходя из этого существует правило в котором говорится, что сумма естественных токов утечки приборов, которые подключаются к данному устройству защитного отключения, должна быть не больше 1/3 от номинального тока утечки.
К примеру, если устройство защитного отключение имеет номинальный ток утечки 10 мА, то сумма естественных токов утечки не должна превышать 3,3 мА, для 30 мА – это 10 мА и т.д.
Поэтому для того чтобы выбранное УЗО не срабатывало ложно, нужно учитывать естественные утечки электроприборов, которые к нему подключаются (качественные фирмы производители указывают ток утечки в паспорте или на корпусе устройства).
Какое устройство защитного отключения выбрать?
К потребителям электрической энергии по линиям электропередач протекает ток синусоидальной формы, поэтому и утечки в этом случае также будут синусоидальными. Следовательно, по типу выключатели дифференциального тока нужно выбирать – АС.
Устройство защитного отключения для квартиры
Для защиты в обычной квартире выключатели дифференциального тока выбирают как правило однофазные (двухполюсные) типа – АС, с номинальным напряжением – 230 В и номинальным током до 32 А.
Минимальный ток утечки, который способно почувствовать УЗО 10 мА. Однако выбирать УЗО с таким током утечки совсем не обязательно. Дело в том, что величина тока в 10 мА может являться суммарной утечкой для электроустройств и аппаратов квартиры в целом, особенно при старой электропроводке.
Устройство защитного отключения чувствуя это утечку будет ложно срабатывать. Для защиты людей от поражения электрическим током достаточным будет выбор УЗО с током утечки 30 мА .
Устройство защитного отключения для дома
В больших домах и коттеджах устанавливают трехфазные (четырехполюсные) выключатели дифференциального тока. Чтобы защита для таких сооружений была надежной, то в этом случае требуется установка не одного выключателя дифференциального тока, а нескольких. Схема питания для дома как правило имеет каскадный характер, с множеством разветвлений (особенно если дом многоэтажный).
В этом случае УЗО необходимо устанавливать на каждом разветвлений. Это как правило вводной электрощит, первый этаж, второй этаж, отдельные пристройки и т.п.
Для установки в вводном электрощите выключатель дифференциального тока выбирают с током утечки 100мА и выше. По типу имеет место устанавливать ВДТ типа S. Этот тип ВДТ селективные и имеют выдержку времени отключения.
Для отдельных групп помещений подойдут такие же как и для квартиры, с током утечки 30 мА, и типом А или АС.
Если УЗО планируется устанавливать в помещении со старой, ненадежной электропроводкой то в этом случае выбор и дальнейшая установка УЗО для таких помещений нецелесообразна.
Как известно УЗО реагирует на ток утечки а для электропроводки провода которой имеют старую ненадежную изоляцию (особенно в домах старой постройки) небольшие токи утечки возникают постоянно. УЗО в таких случаях может срабатывать часто и как правило без видимых причин.
В следствии этого рекомендуется применять в таких помещениях розетки со встроенным в них УЗО.
Похожие материалы на сайте:
Как грамотно выбрать УЗО
Выбор УЗО (устройство защитного отключения) является нетривиальной задачей, требующей от человека некоторого погружения в область знаний об электротехническом монтаже и принципах действия электрооборудования. Многие, пугаясь возможных ошибок в расчетах, перекладывают эту обязанность на профессионального электрика, но такая услуга стоит денег. Кроме того, не всегда можно быть уверенным, что сторонний человек сделает оптимальный выбор в соотношении цены и требуемых характеристик. Поэтому полезно знать, как выбрать УЗО для дома или квартиры самостоятельно, тем более что справиться с этим может каждый.
Разновидности приборов
Принцип действия устройств защитного отключения полностью соответствует их определению – когда в сети, которая питается через данный прибор, возникает утечка тока или короткое замыкание, автомат сразу же размыкает цепь внутри себя, прекращая подачу тока. Это позволяет избежать возникновения пожаров, ударов током людей от корпуса электрической техники и других последствий разной степени тяжести. Система работает настолько быстро, что человек, коснувшийся корпуса под напряжением, даже не успеет принять на себя удар (если УЗО отрегулировано на моментальное реагирование). Аналогичные действия происходят при замыкании или предельном повышении температуры проводки.
УЗО в разобранном виде
Перед тем как выбрать УЗО следует знать, что данные устройства подразделяются по типу тока утечки на две категории:
- AC – простые УЗО, реагирующие на изменения параметров в участке цепи переменного тока. Часто используются для защиты бытовых приборов небольшой мощности или ветки электросети квартиры.
- А – более совершенные устройства, работающие с утечками не только переменного, но и выпрямленного пульсирующего постоянного тока. В современных квартирах необходимы для защиты стиральных машин, электроплит, бойлеров и других мощных приборов.
УЗО второго типа имеют более сложную конструкцию, следовательно, обходятся дороже при покупке. Кроме данных двух типов существует еще несколько реже используемых исполнений устройств:
- B – автоматы для работы с постоянным и переменным током, предназначенные для использования в производственных и промышленных объектах;
- S – устройство защитного отключения с заданной временной уставкой на отключение. Основное предназначение – предотвращение пожара вследствие возгорания кабелей. По этой причине S УЗО устанавливаются в распределительном щитке квартиры, для защиты всей проводки.
- G – автоматы для противопожарной защиты отдельных устройств, имеющее, как правило, меньшую задержку реагирования.
Выбор устройства по параметрам сети
Пожалуй это самый важный раздел в статье. Именно он поможет грамотно выбрать защитное оборудование.
Подбор устройства защитного отключения необходимо проводить в соответствии с рабочими параметрами сети, в которую он будет встроен, например, по мощности. Во время ремонта эта работа ложится на электрика, который может правильно провести разводку проводки, монтаж отдельных ветвей для мощного электрооборудования. Однако в ситуации, когда ремонт выполняется самостоятельно или прокладка отдельной линии проводки возникает по причине покупки стиральной, посудомоечной машины или бойлера, придется подобрать УЗО самостоятельно.
Основными рабочими параметрами УЗО является номинальный отключающий дифференциальный ток и номинальный ток нагрузки. Первое значение должно быть не выше, чем не треть, относительно суммы токов утечки всех устройств, подключенных и подключаемых в процессе эксплуатации сети приборов. Такая особенность обусловлена тем, что автомат срабатывает в довольно широком диапазоне: 50-100% от номинального тока. Это необходимо по той причине, что подключение в сеть какую-либо сеть может «перекрыть» 17% (треть от 50%) дифференциального тока и УЗО прекратит питание.
Если возможности определить сумму токов утечки не представляется возможным, применяется приблизительный расчет, в котором ток утечки нагрузки принимается равным 0,4 мА на 1А потребляемой мощности, а ток утечки сети – 10 мкА на 1 м фазной жилы.
Пример расчета для электроплиты с величиной потребляемой мощности в 5 кВт и расстоянием прокладки проводов до распределительного щитка равным 11 метрам. Исходя из условных данных, представленных выше, расчетный ток утечки составляет 11 мА. Примерное потребление электрической плиты на полной мощности равняется 22,7 А, а расчетный ток утечки – 9,1 мА. Сумма, соответственно, равна 9,21 мА. Для защиты от токов утечки в данном случае предлагается использовать устройство с ближайшим значением номинала по диф. току, то есть УЗО на 30 мА.
После этого нужно определить величину номинального тока УЗО. Для этого нужно взять максимальный ток потребления и подобрать соответствующий защитный прибор. В примере этот максимум равен 22,7 А, значит необходимо брать УЗО на 25А или 32А. Таким образом, подходящее для защиты приведенной электроплиты устройство отключения должно иметь номиналы в 25А 30мА или 32А 30мА. Дифференциальный автомат для защиты УЗО должен иметь соответствующие параметры – 25А для первого и 25-32А для второго случая.
Защита в квартирах и домах
Следует сказать, что УЗО и автомат должны быть подобраны правильно, чтобы их рабочие параметры позволяли отключать подачу тока в нужный момент. В ситуациях, когда связку автомат-УЗО устанавливают для защиты проводки от возгорания, берутся устройства с очень высоким номиналом по току утечки – от 500 мА или 300 мА. Такой задел предотвращает постоянные ложные отключения, но имеет определенную особенность.
Дело в том, что ток потребления у лампочки накаливания мощностью в 60 Вт составляет не больше 0,3А – автомат не срабатывает, потому что это значение ниже номинала даже в ситуации, когда ток уходит в «землю», а не на нулевую жилу. Получается, что защита от пожара сделана правильно, но противоречит требованиям защиты человека от удара током.
На сегодняшний день приняты определенные стандарты по тому, как правильно подобрать устройство защитного отключения для квартиры или частного дома. Для начала, нужно сказать, что в наши дни для обоих случаев рекомендуют устанавливать только устройства защитного отключения типа AC, поддерживающие работу электроприборов с пульсирующим постоянным током.
Итак, в большинстве современных квартир проложена однофазная электрическая сеть с переменным напряжением 220В. Поэтому для них правильно устанавливать УЗО и автомат с номинальным током 32 А. Такой показатель является оптимальным – прибор не срабатывает слишком часто по причине перегрузки, обеспечивает надежную защиту людей от поражения электрическим током и не позволяет проводам загореться. Автомат должен быть общим, если суммарная нагрузка не превышает этот показатель (с учетом всех возможных подключений). Но для стиральных, посудомоечных машин и похожего оборудования ставятся отдельные устройства.
Количество УЗО в квартире
В среднестатистической однокомнатной квартире с современным техническим оснащением (телевизор, микроволновка, компьютер, стиральная машина, утюг) оптимальным будет следующее количество УЗО:
- Один прибор с током утечки 30 мА – на кухню.
- Один прибор с током утечки 10 мА – на ветку, питающую ванную комнату.
- Один прибор с током утечки 30 мА – на остальные помещения.
В частные дома, как правило, сейчас подается трехфазная магистраль с переменным током, поэтому здесь в распределительном щитке следует устанавливать четырехполюсное УЗО и такой же дифференциальный автомат. Ввиду наличия большого количества электроприборов высокой мощности, в распределительных щитах частных домов устанавливают не один автомат, а несколько – на линию освещения, розеток и мощных потребителей. Нередко получается каскадная схема питания.
В этих условиях рекомендуется устанавливать устройство отключения с током утечки не ниже 100 мА в совместимости с дифавтоматом типа S (селективная выдержка отключения). УЗО типа AC с номиналом в 30 мА в данной схеме подходят для питания отдельных помещений и групп комнат.
Технические требования и особенности подбора УЗО
- Для избавления от возможных сложностей, желательно выбирать защитное устройств, которое размыкает цепь не только фазных проводников, но и нулевого. Делается это чтобы не приходилось думать о защите от сверхтока на «нуле».
- Рабочий «ноль», находящийся в цепи, защищенной УЗО, не должен контактировать с защитным «нулем», или заземленными элементами – это всегда приводит к отключению сети.
- Вне зависимости от сферы применения, защитное устройство должно быть рассчитано на возможные перегрузки в зоне действия. По умолчанию, это обеспечивается 30% запасом при подборе номинальных величин. Так, при суммарной утечке в 20 А, безопаснее будет установить УЗО на 32 А, а не на 25 А.
- Защитный прибор должен продолжать работу при кратковременных падениях напряжения до 50% (не более 5 секунд) от номинала. Это необходимо для работы дифавтоматов с задержкой реагирования.
- Ввиду повышенной электрической опасности в ванных и банных комнатах, кухнях, душевых и других помещениях с высокой влажностью требуется ставить УЗО с током срабатывания 10 мА, если они подключены к отдельной линии на распределительном щитке. Если кухня, коридор и ванная находятся на одной ветви электросети, номинальный ток УЗО должен быть стандартным – 30 мА.
- Чтобы правильно установить УЗО с сохранением работоспособности, обращайте внимание на технические особенности требования. Многие импортные модели, например, исключают возможность подключения алюминиевых проводов.
- В домах старой постройки, где проложена ветхая, зачастую алюминиевая проводка, с ненадежной изоляцией установка защиты в силовом щитке имеет мало смысла. Из-за слабой проводки с множеством повреждений утечки будут возникать довольно часто и приводить к регулярным отключениям сети. В данном случае для обеспечения безопасности оборудования и людей надо пользоваться переносными УЗО, похожие на адаптер для розетки.
Поделиться с друзьями:
Правильный подбор УЗО по мощности
Твёрдо решив с помощью УЗО обезопасить свою семью от электрического тока, а свой дом от возгораний, нужно правильно рассчитать характерные показатели защиты и потребления, для того, чтобы подобрать подходящий номинал.
Трехфазное и однофазное УЗО
Прежде всего, нужно чётко осознавать и различать как параметры самого защитного устройства, так и характеристики подключаемых потребителей электроэнергии.
Параметры УЗО и примеры
На корпусе УЗО указывают:
- Iкзmax – предельный ток короткого замыкания (КЗ) не больше 0,25с. -зависит от сечения проводников, и их длины, приблизительно равной расстоянию до питающей трансформаторной подстанции. Чем она ближе, тем большим будет Iкзmax. Данный параметр указывают в виде числа, обведённого рамкой;
Пояснение. на практике применяют: для частных жилых домов Iкзmax=4500А, для многоквартирных Iкзmax=6000А, для промышленных установок Iкзmax=10000А.
- Un – номинальное напряжение, 220В для однофазной, 380В для трёхфазной сети;
- In – номинальный (рабочий) ток. Этот параметр выбирают на одно значение больше, чем у защитного автомата. То есть, нужно предварительно рассчитать нагрузку сети, просуммировав потребляемые всеми устройствами токи.
Пояснение. если вводной автомат регламентирован техническими условиями, то считать уже не нужно, просто выбрать следующее значение из ряда: 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100.
Например, если на вводе стоит автомат 25А, то УЗО следует выбрать 32А;
- IΔn – дифференциальный ток утечки, отличительный параметр, свойственный только устройствам защитного отключения и дифавтоматам (УЗО+автомат). Имеет ряд значений: 10, 30, 100, 300, 500 мА;
- IΔn=10мА – для отдельных бытовых приборов или групп: электроплита, холодильник, стиральная машина, бойлер; электропитание в ванной, бане, подвале, – то есть, для питания электроприборов с металлическим корпусом в местах с повышенной влажностью;
- IΔn=30мА – самый популярный параметр для установки на вводе для защиты всего дома или квартиры;
- IΔn=100мА и больше – используется для обеспечения пожарной безопасности разветвлённых энергосетей. Порядок расчета IΔn для таких потребностей представлен ниже.
Таблица некоторых параметров УЗО
Тип дифференциального тока утечки, вызывающий срабатывание устройства, обозначается буквами или символьным обозначением:
- АС – IΔn переменный. Обозначение – синусоида. Применяется для электронагревательных приборов, систем освещения, электродвигателей;
- А – IΔn переменный и пульсирующий постоянный. Предпочтительно его применение для подключения холодильников, стиральных машин, другой техники, в которой опасное постоянное напряжение может появиться на корпусе. Самый популярный в быту тип;
- В – IΔn переменный и сглаженный постоянный — используется преимущественно в промышленных установках;
- S – обеспечивает селективность (выборочность) срабатывания устройств защиты. Имеет задержку во времени 0,1-0,5 с. Применяется для установки на вводе для больших объектов с большим количеством потребителей и повышенными требованиями к электротехнической безопасности. Например, если в гостинице постоялец уронит фен в ванную, не должен отключиться весь отель или этаж, а только устройство для данного потребителя.
- G – также используется для селективной защиты с высокой устойчивостью к ложным срабатываниям, имеет задержку 0,05-0,09 с;
- Степень защиты IP20 (наиболее распространённый вариант) означает, что устройство имеет второй класс защиты от прикосновений и нулевой класс (не имеет) влагозащищённости. Если требуется работа устройств во влажных местах, нужно интересоваться второй цифрой данного параметра;
- Логотип производителя – важная характеристика, требующая особого рассмотрения, выходящего за рамки данной статьи. Следует обратить внимание на репутацию фирмы, отзывы клиентов, а также на внешний вид самого изделия – неряшливо нанесённые обозначения, некачественная сборка, неровность стыков должна насторожить покупателя. Отличительной чертой производителей является износостойкость изделия.
УЗО крупным планом. Можно рассмотреть параметры
Температурный режим. Для обычных устройств находится в диапазоне -5 +40°С, но в пост советском пространстве особую популярность снискали устройства специального исполнения: -25+40°С;
Электрическая схема. Для не специалиста она мало о чём может сказать, но обратить внимание нужно на наличие треугольника, обозначающего усилитель, что означает принадлежность УЗО к электронному типу.
Они дешевле, но менее надёжны, особенно в условиях нестабильного напряжения сети – от него питается электрическая схема усиления, склонная к выходу из строя при данных условиях. При обрыве ноля и одновременной утечке фазного напряжения эта система не сработает.
Описание параметров УЗО на корпусе
Стоит ещё раз напомнить, что УЗО применяются только совместно с автоматами защиты.
Приняв к сведению вышеописанные характеристики, зная номинал своего вводного защитного автомата, для загородного дома или квартиры можно осуществить выбор УЗО, оперируя только этими данными, не вникая сложности электротехнических расчётов.
Пример выбора УЗО без расчета
Допустим на входе автомат In=20А. Подходящим значением номинала защитного устройства будет 25А, тип А (данное требование часто встречаемое на многих бытовых электроприборах). Для входного устройства IΔn=30 мА, для отдельных электроприборов IΔn=10 мА. (в этом случае также обязательно ставить последовательно защитный автомат, In которого выбирается соответственно нагрузке).
Значение In УЗО также должно быть выше на одно значение.
Для того чтобы выбрать подходящий УЗО противопожарной защиты для больших разветвлённых сетей, для начала нужно узнать суммарный потребляемый ток IΣ всеми устройствами.
IΣ = IP1+ IP2+ IP3+…IPn
В случае расчета по мощности, вычислить IΣ можно исходя из формулы:
где PΣ – суммарная мощность.
Потом следует вычислить суммарный ток утечки IΔΣ. Согласно требованию ПУЭ 7.1.83, при невозможности узнать ток утечки IΔP у конкретного электроприемника, его выбирают равным 0,4 мА на каждый Ампер нагрузки, а для проводника принимается значение IΔL = 10мкА=0,01мА на каждый метр длины L фазного провода.
Имея уже вычисленное значение IΣ, можно вычислить IΔΣ =0,4* IΣ +0,01*L. Также вышеупомянутый пункт ПУЭ требует, чтобы номинальный дифференциальный ток отключения устройства превышал в три раза суммарный ток утечек.
Конечная формула расчета приобретает вид:
IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3* IΔΣ
Конкретный пример с расчетом
Допустим, требуется рассчитать УЗО для обеспечения надёжной пожарной безопасности большого деревянного трёхэтажного дома, используемого в качестве гостиного двора на горнолыжном курорте.
Подразумеваем низкие температуры (специальное температурное исполнение, -25°С), отсутствие газа (отопление и приготовление пищи только благодаря электроприборам), наличие холодильников, стиральных машин, бойлеров, различной бытовой аппаратуры. Допускаем, что расчёты для отдельных групп пользователей уже произведены, требуется рассчитать общее вводное устройство защиты (тип S).
Узнать ток потребления для каждого устройства можно из паспорта электроприбора, с помощью калькулятора произвести расчёты. Принимаем условное расчётное значение IΣ = 52А. Ближайшее значение защитного автомата – 63А, соответственно In УЗО будет 80А. С помощью линейки, рулетки измерить длину всего кабеля находящегося под напряжением, в независимости от подключения к нему нагрузки.
Примем, что длина проводов в сумме 280 м. Подставляем данные в формулу:
IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3*(0,4* 52 +0,01*280)= 70,8 (мА).
Ближайшее значение IΔn=100мА будет достаточным для обеспечения надежной защиты без ложных срабатываний.
Итоговый УЗО:
80А, тип S, IΔn=100мА, t -25°С.
Источник: electricremont.ru
Назначение УЗО и принцип работы
Главной задачей УЗО является нейтрализация токов при возникновении различных повреждений в электроустановках. Устройство защитного отключения служит наиболее эффективным защитным средством. В отличие от предохранителей или автоматов, УЗО способны разорвать цепь за доли секунды и спасти человеческую жизнь.
Опасность представляет не только вероятность прямого поражения электротоком. Иногда бывает достаточно простого прикосновения к деталям приборов и устройств, находящихся под напряжением. Поэтому, защитные устройства должны срабатывать своевременно. Для того, чтобы правильно решить задачу, как подобрать УЗО для дома, должны учитываться условия, в которых он будет функционировать.
В работе защитных устройств используется явление электромагнетизма. В связи с этим в конструкцию УЗО входят катушки с магнитным сердечником, соединенным с токоведущими проводами, передающими электроэнергию потребителю. Одновременно происходит возникновение магнитного потока, представляющего собой арифметическую сумму токов, протекающих по этим проводникам. При этом входящие токи имеют положительное значение, а выходящие – отрицательное. При отсутствии утечек и замыканий они будут равны и в сумме составят ноль. Такое состояние цепи свидетельствует об исправности установленного оборудования.
В случае утечки происходит частичное обратное течение тока по заземляющим проводникам, что приводит к возникновению дисбаланса. Разница дифференциальных токов вызывает возбуждение магнитного потока в сердечнике. Его значение будет пропорционально разнице электрического тока. При достижении определенного порога, прибор срабатывает и отключает подачу питания потребителям.
Как правильно подобрать УЗО
Для того, чтобы подобрать оптимальный вариант устройства защитного отключения, необходимо знать его основные параметры. Устройства с различными характеристиками используются в конкретных условиях, которые нужно учитывать при выборе. Характер токов утечки позволяет разделить их на разные типы. Это деление зависит от плавного или внезапного нарастания тока. УЗО с такими характеристиками получили наибольшее распространение, как наиболее подходящие для самых широких условий эксплуатации.
Технология срабатывания позволяет разделить УЗО на электромеханические и электронные. В первом случае происходит срабатывание высокоточных механизмов в результате действия токов утечки. Это самые надежные и дорогие приборы, способные работать при любых условиях. Электронные приборы более дешевые, однако, для нормальной работы электроники, требуется использование внешнего питания. Их эффективность значительно снижается при возникновении перепадов напряжения. Скорость срабатывания УЗО позволяет использовать их в многоуровневых системах защиты. Это позволяет отключать в отдельности все аварийные участки.
Существуют и другие параметры, требующие знаний электротехники. Поэтому, при выборе УЗО, лучше всего обратиться за помощью к квалифицированным специалистам. Однако, если заранее известны точные характеристики электрической сети, можно самостоятельно выбрать наиболее подходящее защитное устройство. Среди них наиболее важными являются следующие:
- Напряжение. УЗО может быть рассчитано на однофазную сеть с напряжением 220 В или трехфазную – на 380 В. Первый вариант, как правило, используется в квартирах, а второй – в частных домах, дачах и коттеджах. Если в трехфазной проводке есть участки с одной фазой, то для них применяются защитные устройства, рассчитанные на 220 вольт.
- Количество полюсов. В однофазных сетях применяются двухполюсные УЗО, рассчитанные на одну фазу и ноль, а в трехфазных – четырехполюсные устройства, к которым подключаются три фазы и ноль.
- Номинальный ток. Он же пропускной ток УЗО, зависящий от количества и мощности подключенных электроприборов и оборудования. Следовательно, данный показатель для общего (вводного) защитного устройства должен быть рассчитан на все установленные потребители. Для линейных УЗО суммарная мощность рассчитывается исходя из количества приборов на той или иной линии. Номиналы УЗО, установленные производителями имеют значения 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 А.
- Ток утечки УЗО. Величина, при достижении которой происходит его отключение. Она также различается по номиналам, составляющим 10, 30, 100, 300 и 500 мА. Для обычных квартир лучше всего подходит устройство на 30 мА. При меньшем номинале тока прибор будет постоянно реагировать даже на незначительные колебания в сети и отключать питание.
- Тип тока утечки. На корпусе прибора нанесены символы АС, А, В, S и G. Например, АС реагирует только на переменный ток утечки, а В – на постоянный и переменный токи. Остальная маркировка также соответствует определенным параметрам, в том числе и выдержке времени отключения прибора.
Какие бывают УЗО
Основная классификация устройств защитного отключения происходит по току их срабатывания. Например, противопожарные приборы реагируют на токи в 100, 300 и 500 мА. Они защищают проводку от возгорания при нарушении изоляции и коротком замыкании. Обычно вводное УЗО устанавливаются за электросчетчиком и обеспечивают защиту всего объекта. Для людей электрический ток становится опасным при 50 мА. Поэтому устройства, защищающие от возгораний, не способны защитить человека от поражения током. Для этих целей применяются устройства, отключающие сеть когда ток достигает значения в 10 или 30 мА.
Защитные устройства отличаются количеством полюсов и могут быть использованы в одно- или трехфазных сетях. Каждый тип устройств отличается способом функционирования. Маркировку, нанесенную на корпус прибора, необходимо правильно расшифровывать и точно знать, что она означает:
- АС – категория УЗО, используемая только в сетях переменного тока. Соответственно, прибор реагирует только на переменный ток.
- А – защитные устройства данной категории срабатывают не только при переменном, но и при постоянном токе.
- В – обладает более расширенными функциями и реагирует на три вида тока. Кроме постоянного и переменного, устройство отключается при выпрямленном дифференциальном токе.
- S – селективные приборы с возможностью задержки времени при отключении.
- G – также являются селективными устройствами, но с меньшей задержкой по времени.
Классификация УЗО происходит и по техническому исполнению. Это позволяет более качественно подобрать УЗО. Чаще всего используются электромеханические устройства, у которых отсутствует собственный источник электропитания. Они срабатывают и производят отключение в при появлении дифференциального тока.
Другой тип относится к электронным защитным устройствам, требующим подключения к внешнему источнику питания. В связи с этим надежность защиты снижается, поэтому такие УЗО применяются реже. При выключении дополнительного питания они отключают сеть автоматически, при возобновлении питания сеть так же автоматически включается. Отдельные конструкции приборов не предусматривают автоматического включения цепи, когда возобновляется подача питания.
Как подобрать УЗО по мощности
В отличие от автоматических выключателей, защищающих от перегрузок и коротких замыканий, устройства защитного отключения предназначены для защиты от утечек тока. Причиной является неисправная изоляция электроприборов или соприкосновение токоведущих частей с корпусом. В этих случаях происходит мгновенное отключение УЗО, обесточивание линии, защита потребителей от поражения током.
Для того чтобы выполнить расчет УЗО по мощности, необходимо знать общее количество потребителей, подключенных к данной линии. В том случае, когда решается вопрос, как подобрать УЗО и автомат по мощности, оба защитных устройства должны иметь соответствующие значения, обеспечивающие их нормальную работу. Если установка автоматических выключателей не предусмотрена проектом, в этом случае рассчитывается совокупная мощность, потребляемая электроприборами. Как правило, это значение в стандартной квартире многоэтажного дома не превышает 25А.
При установке УЗО в частных домах всех потребителей рекомендуется разделить на группы, подключаемые к отдельным линиям, протянутым к каждому этажу, хозяйственным постройкам, наружному освещению и т.д. Если УЗО обладает меньшей мощностью, чем имеющиеся потребители, оно будет постоянно отключаться из-за перегрузок. То есть устройство фактически не будет нормально работать и не сможет защитить линию. Частично решить эту проблему помогут розетки с вмонтированными в них УЗО, рассчитанные на потребление тока в 5А.
Как рассчитать УЗО
Для того чтобы выполнить расчет защитного устройства и решить проблему, как выбрать УЗО по мощности, таблица параметров поможет сделать это максимально быстро и точно. Необходимо воспользоваться двумя техническими характеристиками – током утечки и максимальным током, чтобы получить искомый результат. При расчетах используется сетевое напряжение 220 В, с частотой 50 Гц.
Расчет и выбор номинала УЗО по максимальному току осуществляется довольно просто. Необходимо установить значение суммарной электрической мощности приборов и оборудования, включаемых одновременно. Например, если этот показатель составляет 6000 ватт, то значение расчетного тока будет равно: I = P/U. Подставив в формулу нужные значения, получаем результат: 6000Вт/220В = 27А. Ближайшее УЗО из стандартного ряда номинальных токов будет на 32А.
Если же выполняется расчет УЗО по току утечки, в данном случае применяется упрощенная схема, согласно которой различные типы защитных устройств подбираются в соответствии с условиями эксплуатации объектов:
- В обычных жилых помещениях – на 30мА.
- В ванных комнатах, кухнях и других помещениях с повышенной влажностью и более высокими требованиями к электробезопасности – на 10мА.
- На крупных объектах с электрическими сетями, протяженностью свыше 1000 м или на вводе – 100мА.
Довольно часто возникает необходимость подобрать УЗО на группу автоматов, расчет которых выполняется по определенным правилам. Установка этих приборов в цепь осуществляется последовательно, автоматы могут устанавливаться как до, так и после УЗО. Токовые значения автоматических выключателей должны быть ниже, чем в УЗО, но не менее реального тока потребления. Правильный расчет УЗО и автоматов показывает, что в случае перегрузок и коротких замыканий автомат защитит не только саму линию, но и установленное на ней устройство защитного отключения.
Номиналы УЗО по току
Номинальные токи основных типов УЗО составляют 16, 25, 40 и 63А. Данная величина соответствует значению тока, который устройство может пропускать через себя без ограничений по времени. В пределах этой линейки производится выбор УЗО для электрощита квартиры или частного дома.
Значение номинального тока необходимо при решении вопроса, как рассчитать УЗО на группу автоматов. В этом случае для защиты нужно выбирать автомат с номинальным током меньшим или равным номинальному току дифференциального выключателя. Специалисты рекомендуют выбирать номинал на ступень выше, чем у автомата, поскольку тот может пропускать через себя ток, больше номинального в течение длительного времени. При равенстве токов, за этот период УЗО может просто сгореть.
Какое УЗО ставить на вводе в квартиру
В современных многоэтажках запрещается использовать трехфазную проводку, поэтому многие хозяева задаются вопросом, как выбрать УЗО для квартиры. Между тем, здесь нет ничего сложного, поскольку для однофазной проводки используется двухполюсное устройство с маркировкой АС. По току утечки УЗО для квартиры подбирается из расчета 30 мА. Приборы с более низким порогом отключения могут спровоцировать ложные срабатывания.
Сколько УЗО ставить в квартире? Все зависит от суммарной мощности потребителей. Если она слишком большая, рекомендуется разбить домашнюю сеть на отдельные линии и на каждую из них поставить защитное устройство. Дополнительно устанавливается общее УЗО на вводе в квартиру для защиты от возгорания при повреждении изоляции.
Нередко ложные срабатывания происходят из-за старой электропроводки. Если эти процессы будут происходить систематически, может потребоваться ее полная замена.
Источник: electric-220.ru