Опубликовано

Как выбрать УЗО

Данный онлайн калькулятор позволяет произвести выбор УЗО путем расчета его номинального тока и тока утечки по мощности и длине электросети. (Подробнее о принципе работы, схемах подключения и характеристиках УЗО см. статью: УЗО).

Расчет УЗО

ВАЖНО: Для защиты от поражения электрическим током должны применяться УЗО с дифференциальным током не более 30мА, дифференциальные токи: 100, 300 и 500мА применяются для защиты от пожаров (такие узо могут устанавливаться во вводном щите вместе с общим аппаратом защиты). В случае если УЗО необходимо для защиты от поражения электрическим током, а по произведенному расчету ток утечки составил более 30мА необходимо предусмотреть установку нескольких УЗО на разные группы линий, например одно УЗО для защиты розеток в комнатах, а второе для защиты розеток в кухне, снизив тем самым мощность проходящую через каждое УЗО и как следствие снизив ток утечки сети, т.е. в таком случае расчет необходимо будет производить для двух или более УЗО которые будут установлены на разные линии.

Инструкция по использованию калькулятора расчета УЗО:

  1. Выбираем способ расчета: Упрощенный — ток утечки УЗО определяется исходя из его назначения (типа защищаемой электросети); Профессиональный — расчет токов утечки УЗО производится на основании расчетного тока электросети и ее общей длины.
  2. Выбираем назначение УЗО: Общая защита бытовой электросети — в случае если расчет производится для УЗО которое будет установлено во вводном электрощитке дома и будет обеспечивать общую защиту всей электропросети; Защита особо опасных помещений — в случае если расчет производится для УЗО обеспечивающего общую защиту електросети в особо опасных помещениях, например в бане, сауне, ванной комнате, душевой и т.д.; Защита отдельного электроприемника — в случае если расчет производится для УЗО обеспечивающего защиту отдельного электроприемника, например: стиральной машины, посудомоечной машины, бойлера и т.д.
  3. Указываем мощность электросети в килоВаттах (1килоВатт=1000Ватт), и выбираем тип указанной мощности: «Максимальная разрешенная к использованию мощность» — если мощность взята из проекта (технических условий) на дом (квартиру) или из договора на электроснабжения; «Суммарная мощность всех электроприборов которые будут подключаться в электросеть» — в случае если указанная мощность была получена путем суммирования мощностей всего электрооборудования в доме (квартире); «Мощность конкретного электроприбора» — в случае если указанная мощность относится к одному электроприемнику который будет защищать рассчитываемое УЗО (например, мощность стиральной машины если на нее будет устанавливаться отдельное УЗО), либо суммарная мощность группы электроприемников включение которых происходит одновременно.
  4. Выбираем напряжение сети 220 Вольт — для однофазной сети, либо 380 Вольт — для трехфазной.
  5. Вводим длину электросети (всех ее участков подключенных к рассчитываемому УЗО) в метрах — Длину необходимо вводить только при профессиональном способе расчета.
  6. Нажимаем кнопку «РАСЧИТАТЬ»

В результате расчета мы получаем требуемые стандартные значения номинального тока и дифференциального тока (тока утечки) УЗО которое сможет обеспечить надежную защиту вашей электросети.

Как выбрать УЗО. Пример расчета

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта http://elektrik-sam.info!

В предыдущих двух статьях мы подробно рассмотрели, как выбрать УЗО:

Как выбрать УЗО. Часть 1.

Как выбрать УЗО. Часть 2.

Теперь пришло время закрепить полученную информацию на конкретном примере.

В жилых квартирах и домах желательно использовать устройства защитного отключения, установленные в два уровня:

1 уровень. На вводе в квартиру сразу после вводного автоматического выключателя желательно установить противопожарное УЗО на 100 или 300 мА (для защиты от возможного возгорания при повреждении и естественном старении изоляции).

2 уровень. Для того, чтобы обеспечить лучшую электробезопасность и одновременно с этим максимальную бесперебойность электроснабжения желательно устанавливать отдельное УЗО на каждую группу потребителей. Для этих целей применяются УЗО с уставкой по току утечки 10 и 30мА.

Итак, давайте рассмотрим вопрос выбора и расчета УЗО на конкретном примере.

Предположим, что у нас имеется жилой дом, в котором электропроводка проводка разделена на следующие группы потребителей:

— на вводе установлен двухполюсный автомат С32. Дом новый, ввод выполнен кабелем 3х6 мм2, трансформаторная подстанция находится в нескольких кварталах.

— стиральная машина: автомат С16, кабель 3х2,5 мм2 длиной 8м, мощность 1850 Вт;

— кондиционер: автомат С16, кабель 3х2,5 мм2 длиной 12м, мощность 1800 Вт;

— розетки кухни: автомат С16, кабель 3х2,5 мм2 длиной 8м, мощность 3000 Вт;

— розетки комнаты 1: автомат С16, кабель 3х2,5 мм2 длиной 9м, мощность 2000 Вт;

— розетки комнаты 2: автомат С16, кабель 3х2,5 мм2 длиной 12м, мощность 2000 Вт;

— освещение: автомат В10, кабель 3х1,5 мм2 длиной 19м, мощность 900 Вт;

Давайте дополним имеющуюся схему электропроводки жилого дома устройствами защитного отключения.

Начнем расчет со стиральной машины, она выполнена отдельной группой и работает во влажной среде.

Как мы помним, приблизительное значение тока утечки в электроустановке, который складывается из тока утечки в электроприемнике и тока утечки в сети, можно рассчитать по формуле:

IΔ= IΔэп + IΔсети =0,4 Iрасч+0,01Lпровода, где

IΔэп — ток утечки электроприемника, мА;

IΔсети — ток утечки сети, мА;

Iрасч — расчетный ток нагрузки в цепи (расчет в разделе по АВ), А;

Lпровода — длина фазного проводника, м.

IΔ=0,4х1850/220+0,01х8=3,45 мА.

Номинальный дифференциальный отключающий ток должен быть как минимум в три раза больше суммарного тока утечки защищаемой цепи электроустановки IΔ:

IΔn > = 3 IΔ.

3 IΔ=3х3,45=10,35 мА.

Для влажных групп, выполненных отдельной линией, устанавливается УЗО с уставкой 10 мА. В нашем случае расчетное значение уставки УЗО получилось практически равным 10 мА, поэтому для стиральной машины выбираем УЗО с номинальным дифференциальным отключающим током 10 мА.

УЗО с уставкой по дифференциальному току 10 мА обычно выпускаются на номинальный ток не более 16 А, поэтому выбираем номинальный ток УЗО равным номиналу автомата, т.е. 16А.

Поскольку электропроводка однофазная, УЗО выбираем двухполюсное; тип А, электромеханическое, с номинальным условным током короткого замыкания Inc=6000 А.

Если позволяют средства и есть возможность установки электрощита на большое количество модулей, тогда желательно устанавливать отдельное УЗО на каждую группу потребителей. Для них использовать УЗО с уставкой по дифференциальному току 30 мА.

По той же формуле, что мы рассчитывали для стиральной машины, можно провести расчет суммарного тока утечки для каждой группы, чтобы проверить, не будет ли он превышать одной трети от уставки УЗО. Т.е. трети от 30 мА – это 10мА. Если по расчету превышает, тогда, возможно, придется разделить группу на две.

На практике часто поступают иначе. Все приборы в электросети квартиры одновременно не подключаются, поскольку общая мощность ограничена вводным автоматом. В нашем примере 32А для провода сечением 6 мм2 — это 7 кВт. Квартира небольшая – 2 комнаты. Поэтому для оставшихся групп, кроме стиральной машины, можно попробовать установить одно общее УЗО с уставкой по дифференциальному току 30 мА.

Номинальный ток УЗО выбрать на ступень больше номинала вводного автомата, т.е. 40 А. Поскольку сумма номиналов автоматов по группам превышает номинал вводного автомата.

Если УЗО будет срабатывать, тогда для оставшихся групп потребителей вместо одного УЗО на 30 мА, установить два на 30 мА. Например, объединить розетки кухни и освещение под одним УЗО, а розетки двух комнат и кондиционер – под другим. Возможно, группу освещения вывести из-под защиты УЗО.

Этого обычно бывает достаточно для нормального функционирования УЗО. Недостаток такой схемы, что в случае срабатывания УЗО, обесточиваются все группы, которые оно защищает, и усложняется поиск неисправности, приведшей к отключению УЗО.

После вводного автомата можно установить противопожарное УЗО с уставкой по дифференциальному току 100 мА и номинальным током 40 А.

Селективность по номинальному отключающему дифференциальному току будет соблюдена, поскольку 100 мА более чем в три раза больше, чем 30 мА (УЗО 2-го уровня, установленных в группах). Для обеспечения селективности по времени, необходимо использовать вводное УЗО типа S.

Поскольку электропроводка однофазная, все УЗО выбираем двухполюсные. Групповые УЗО 2-го уровня выбираем с номинальным условным током короткого замыкания Inc=6000 А, электромеханические, типа А.

Для вводного УЗО номинальный условный ток короткого замыкания Inc выбираем 10000 А, поскольку дом новый, рядом ТП, при аварии возможны большие значения токов короткого замыкания.

Выбираем все УЗО одой марки, для примера АВВ.

В результате расчетов у нас получилась следующая схема:

— первый вариант, если используются два групповых УЗО;

— второй вариант, если используются три групповых УЗО.

Смотрите подробное пошаговое видео Как выбрать УЗО. Пример расчета:

Ток утечки

Чтобы обеспечить безопасность от поражения электричеством, часто приходится увеличивать количество устройств защитного отключения, разбивать сеть на несколько групп. В то же время использование очень чувствительных приборов УЗО приводит к ложным срабатываниям. Задача специалиста сделать правильный расчет и выбор с учетом всех факторов.

Согласно правилам устройства электроустановок, при неизвестном Iут, он принимается равным произведению 0,4 mA на число соответствующее расчетному нагрузочному току в амперах. Утечка цепи принимается равной произведению 0,01 mA на длину L фазного проводника в метрах. Согласно этим же правилам, суммарные потери сети должны быть меньше одной трети номинального отключающего дифференциального тока УЗО. Сюда же входят все утечки включенных постоянно и подключаемых периодически электроприборов. Произведем расчет.

Суммарный Iут= 0,4* IΣ +0,01*L

Отсюда следует, что предельный ток УЗО должен быть больше суммарного Iут сети в 3 раза.

Соответственно, номинальный отключающий ток равен:

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L), где

IΣ – суммарный ток утечки всех электроустановок сети,

L – длина фазного провода в метрах.

Выбор для квартиры

Для примера расчета возьмем квартиру в многоэтажном доме. В этажном щитке на вводе стоит автоматический выключатель. Пусть автомат будет на 40 Ампер. Он защищает от коротких замыканий и перегрузок. Сразу за ним монтируется противопожарное УЗО, расчет его номинала произведем позднее.
Оно нужно для защиты от пожара при нарушении изоляции кабеля или ее пробое. Дальше, для обеспечения большей безопасности и бесперебойности снабжения электричеством, на каждую или несколько групп устанавливаются УЗО с определенным Iут от 10 до 30 mA. Зависит от токов утечки. Есть даже розетки со своими устройствами УЗО. На каждую группу потребителей устанавливается свой автоматический выключатель перегрузок.

В ванной комнате стоит стиральная машинка мощностью 1,8 кВт. Так как она расположена во влажном помещении, то для безопасности предусмотрим автомат защиты на 16 A и произведем расчет УЗО по мощности.

Рабочий ток для стиральной машинки равен:

Iр=Р/U=1600/220=7,3 А.

Длина фазного провода до нее составляет 20 м.

Отсюда
IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х7,3+0,01х20)=9,36 mA.

Ближайший в ряду УЗО на 16 A, ток утечки 10 mA.

Несколько групп

Допустим, в квартире предусмотрены еще две группы освещения с автоматами защиты на 16 A, две розеточные с автоматами на 20 A и 25 А. В группах освещения длина проводников по 50 м, а нагрузка составляет 0,3 и 0,6 кВт. В розеточных длина фазных проводов 40 и 60 м соответственно, а общая (переменная и постоянная) нагрузка 17 и 22 A соответственно.

Произведем расчеты по группам.

Расчет для первой осветительной:

Ip=P/U=300/220=1,4 A,

P – мощность осветительных приборов,

U – напряжение сети.

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х1,4+0,01х50)=3,18 mA.

Расчет для второй осветительной:

Ip=P/U=600/220=2,8 A,

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х2,8+0,01х50)=9,9 mA.

Расчет для первой розеточной:

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х17+0,01х40)=21,6 mA.

Расчет для второй розеточной:

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х22+0,01х60)=28,2 mA.

Так как УЗО по IΔn имеют номиналы 10, 30, 100, 300, 500 миллиампер, то некоторые группы электроснабжения можно объединить. При этом нужно помнить, что прибор срабатывает при достижении 50-100% IΔn.

По расчетам первая осветительная и розеточная группы в сумме по IΔn составляют 24,78 мА. Их можно подключить к устройству с отключающим током 30 миллиампер. Вторая розеточная подсоединяется к такому же 30 миллиамперному устройству. Вторая осветительная – к УЗО с током отключения 10 мА. Суммарный рассчитанный отключающий ток получился равным:

IΔn Σ=9,36+3,18+9,9+21,6+28,2=72,24 mA.

Приступаем к подбору УЗО. Ближайшее по отключающему току – на 100 мА. Его и нужно установить в качестве противопожарного.

Номинальный ток

УЗО имеет еще один важный параметр – номинальный ток, который необходимо учитывать при расчетах. При работе в пределах номинала, прибор гарантированно будет выполнять свои функции как угодно долго.

Автоматы защиты от перегрузок, которые устанавливаются на каждую группу электроснабжения, имеют номинал: 16, 20, 25, 32 ампера и так далее. Но при достижении этих значений прибор не отключится. Его характеристики таковы, что он начинает отключаться при значениях превышающих номинал в 1,13-1,45 раза, только благодаря тепловому расцепителю. Происходит выключение через один-два часа. А для быстрого отключения ему нужно превышение номинала от трех до пятнадцати раз. Данную особенность автомата защиты от перегрузок и короткого замыкания нужно учитывать.

Прибор отключения устанавливается с номинальным током всегда на уровень выше. Например, если от перегрузок и короткого замыкания стоит 32 амперный автомат, то устройство защитного отключения должно быть 40 ампер. Поэтому в квартире, для которой производился расчет, противопожарный прибор УЗО будет иметь ток отключения и номинальный 100 mA и 63 A соответственно. У стиральной машинки будет устройство 10 mA/16 A. Для второй группы освещения – устройство с пределом 10 mA/25 А. Остальные приборы УЗО имеют пределы 30 mA/32 А.

Дополнительные характеристики

Кроме этих основных характеристик, для которых проводятся расчеты, есть еще величины, требующие внимания при выборе. Это предельный ток короткого замыкания, для дома принимают 4500 A, многоквартирного 6000 A, для производств 10000 A. На корпусе изделия он изображается числом обведенным рамкой. Вид отключающего тока утечки обозначается буквами:

  • АС означает, что он переменный;
  • А – IΔn переменный и пульсирующий постоянный;
  • В – IΔn переменный и постоянный;
  • S – селективный, отключается с задержкой.

УЗО типа АС используют в квартирах. Потребители обычные – освещение, холодильники, теплые полы. Максимальное время отключения этого типа УЗО – 0,04-0,3 секунды, зависит от величины тока утечки.

Тип A применяется там, где много приборов с выпрямителями и импульсными блоками питания: компьютеры, стиральные машинки, телевизоры, посудомоечные машины, СВЧ-печи. Иногда производители прямо указывают, что должен стоять прибор УЗО А, а далее выполняется расчет по току.

Тип B применяют главным образом в промышленности, проводя перед установкой подробные расчеты.

Тип S (селективный). Время срабатывания у такого УЗО составляет 0,2-0,5 сек, поэтому для человека оно не является защитным. Устройство устанавливается в начале линии после основного автоматического выключателя и является второй ступенью дифференциальной защиты всего объекта от пожара.

Кроме этого, нужно определить, какое устройство защитного отключения выбрать: электромеханическое или электронное. Первое более надежное, но и более дорогое. Второй вид дешевле, чем электромеханическое, но его электронные компоненты чаще перегорают при всевозможных перегрузках.

При организации системы защиты электросети необходимо учитывать, что на один УЗО нельзя подключать больше 5 автоматов. Это может привести к ложным срабатываниям. К тому же, при правильном отключении нельзя понять, где произошла утечка.

Современная электросеть включает в себя УЗО. Какое УЗО устанавливаются на вводе в квартиру? Какие 2 параметра определяют выбор? Сколько устройств достаточно?

ТЕСТ:

  1. Какой электроприбор защищаем от тока утечки?

А) Кондиционер, мощностью 1950 Вт

Б) Бойлер с мощностью 4200 Вт

  1. На какой ток следует выбрать диф реле?

А) 3А

Б) 6А

  1. В какую комнату устанавливается потребитель?

А) Спальня

Б) Кухня

  1. Значение тока отключения?

А) 6 мА

Б) 10 мА.

Варианты ответов.

  1. Для кондиционера выбираем УЗО с током 3 А ( достаточно 2 для автомата выбираем на одну ступень выше) для размещения в Спальне и допустимой утечкой 10 мА.
  2. Перед бойлером устанавливаем диф реле на 6 А ( 3 для автомата). Монтаж – в Кухне с дифференциальным током 6 мА.
  3. Кондиционер можно защитить диф реле на 6 А (2 А для автомата) при установке в Спальне и значению утечки в 10 мА.

Первый параметр диф защиты – рабочий ток.

Номинальный ряд диф реле имеет такой же ряд как у автоматических выключателей (автоматов) – первая колонка в Таблице 1. Ток выбирается по мощности нагрузки и для однофазной сети указан во второй колонке таблицы. Диф реле наиболее дорогие устройства в электросети и поэтому значение для автомата выбирают меньшее.

Номинал автомата, А Мощность потребителя, кВт
1 1,1
2 2,3
3 3,4
6 6,8
10 11,4
16 18,2
20 22,8
25 28,5
32 36,5
40 45,6
50 57
63 71,8

ТАБЛИЦА 1. Выбор номинала по мощности.

Еще 2 нюанса о выборе рабочего тока автомата и УЗО.

Рис. 1. Класс двухполюсного автомата на лицевой стороне (в красном овале).

Рис.1. Класс двухполюсного автомата на лицевой стороне (в красном овале).

  1. Автоматы имеют дополнительную маркировку класса в виде латинской буквы (Рисунок 1). Она означает, как быстро автомат разомкнет цепь нагрузки при превышении потребления. Через автомат при перегрузке проходит много электричества. Превышение тока приводит к выходу строя дифреле при том, что автомат работает неограниченно долго при небольшой перегрузке.
  2. Проводка рассчитывается на потребляемый ток нагрузки (Таблица 2).

Пример 1: Как подобрать УЗО по мощности для водонагревателя (бойлера) мощностью 2 кВт? Сечение жил должно быть 1.5 кв.мм. Автомат выбираем по таблице 1 из стандартного ряда в большую сторону – 2 А. Диф реле должно иметь номинальное значение рабочего тока в 3 А.

Как выбрать на 380 В? Номинал автомата можно упрощенно посчитать как в два раза больший чем мощность нагрузки. Для нашего водонагревателя – 2кВт х 2 = 4 А.

Сечение жилы, кв.мм. Ток, А Мощность, кВт
1,5 19 4,1
2,5 27 5,9
4 38 8,3
6 46 10,1
10 70 15,4
16 85 18,7
25 115 25,3
35 135 29,7
50 175 38,5
70 215 47,3
95 260 57,2
120 300 66,0

ТАБЛИЦА 2. Максимальный ток и мощность при сечении кабеля.

  1. Что делать, если потребление нескольких нагрузок очень большое? Требуется дополнить 3 нагрузки с потреблением 16А каждая дифференциальным реле. Очевидный путь заключается в выборе номинала 50 А (округление в большую сторону от значения 3х16 = 48 А). Такие диф реле встречаются, но чаще китайского производства и с неважным качеством. Для ряда европейских фирм максимальный ряд ограничен в 25-30А. Каждую нагрузку необходимо защитить отдельным защитным устройством.

Второй параметр – ток отключения.

Ток отключения выбирается из ряда в Таблице 3. Электроприемники и проводка из-за несовершенства изоляции или внутреннего устройства содержат собственную, естественную утечку. Перед установкой защитного отключения желательно произвести ее измерение компетентной энергоснабжающей организацией. Ток утечки можно рассчитать исходя из естественной утечки в 0,4 мА на 1 А потребления для нагрузки и в 10 мкА (0,01 мА) на 1 метр проводки. Согласно правилам (ПУЭ) номинальное значение не должно менее чем в три раза превышать естественное значение.

Величина тока отключения, мА Потребитель (по ПУЭ)
6 ПУЭ не регламентируется, но применяется для маломощных потребителей или для влажных помещений (кухни, ванные, бойлерные)
10 Одиночное устройство, потребляющее не более 16А
30 Розетки, переносные потребители, металлические здания
100 Группы или стационарные потребители – электроплиты, нагреватели
300 — 500 Защита от пожара.

ТАБЛИЦА 3. Номинальный ряд УЗО и рекомендуемый потребитель электроэнергии.

Продолжаем пример 1. Примем ток потребления равный значению автомата (на практике значение указывается в паспорте устройства) – 2А, проводка будет длинной 20 м. Исходя из этих данных:

Iест=2х0,4 + 20*0,01 = 0,8 + 0,2 = 1 мА. Выбираем дифзащиту с минимальным значением в 6 мА.

Разбираем типичные схемы. Пример 1. Какое УЗО ставить в квартиру?

Рис. 2. Типичная квартирная проводка. Линия заземления и нуля условно не показана

На Рис.2 после счетчика установлена дифзащита в качестве противопожарной защиты. Освещение в каждой комнате выводится на отдельный автомат. Диф реле установлены для наиболее «требовательных» помещений – детской комнаты, жилых помещений и ванной (СНИП 31-110-2003 пункт 14.40). Кухонная электрическая плита отделяется только автоматом. Это выбрано с расчетом на то, что в электроплите нет движущихся деталей и риск повреждения изоляции в ней минимальный. Освещение также не защищено (рекомендации ПУЭ 7.1.79), т.к. утечки тока для ламп несущественны и не представляют опасности, а при необходимости легко локализуются.

Расчет УЗО для квартиры. 1-е диф реле.

Произведем расчет для первого контура, служащего для потребителей, подключенных через розетки. Будем считать что у нас одновременно работают следующие электроприборы:

Холодильник, с мощностью 3500 Вт с длиной проводки 15м

Кондиционер, 3450 Вт, длина 10м

Розетки гостиной 2400 Вт, 20м

Розетки детской 1500 Вт, 15м

Прочие розетки 2500 Вт, 25м.

Выбираем значения автоматов. Из таблицы 1 следует, что для холодильника и кондиционера нужно выбрать автоматы на 6 А, для детской – 2А, для прочих – 3А. Класс автоматов – С, как наиболее употребительный в бытовой электропроводке. Подсчитаем естественную утечку для потребителей – (6+2+3х2) х 0,4 = 14 х 0,4 = 5,6 мА. Рабочий ток выбираем из таблицы 1 по большему, чем суммарная нагрузка значению – 16А.

Суммарная длина всех линий проводки – 15 + 10 + 20 +15 + 25 = 85 метров, что соответствует току в 85 * 0,01 = 0,9 мА (округляем в большую сторону).

Общая утечка получилась 6,4 мА. Выбираем УЗО в три раза большей величины на 30 мА.

2-е дифреле в квартире.

Расчет для второго контура защиты достаточно простой. Будем учитывать что стиральная машина имеет мощность не больше 2 кВт. Ток утечки не будет превышать 1-2 мА (с учетом длины проводки) и помещение имеет влажный климат, проходящие канализационные трубы и т.д. Для такого случая значение отключения имеет наименьший номинал – 6 мА.

Возможные улучшения для квартирной электросети.

Рассмотренная схема имеет недостатки. На первый контур защитного отключения приходится большое количество нагрузок. Утечка в одном обесточит все устройства. Наиболее мощные потребители (холодильник, кондиционер и прочие) можно подключить через переносные защитные устройства. Такие приборы вставляются в розетку (Рис. 3).

Рис. 3. «Мобильное» УЗО.

1 дифзащита или больше?

Видео 1.

В видео 1 обсуждается вопросы экономии на защите от тока утечки. Насколько она уместна? 1 одно на вводе в квартиру (частный дом) часто служит причиной ложных (и не только) срабатываний с полным отключением всех приборов и освещения. Вызов и ожидание в темноте электриков достаточно неприятное занятие.

Фото 1. Ложные срабатывание вызываются неправильно подобранным значением срабатывания защиты. Чем длиннее проводка, чем больше нагрузок с преобразованием переменного напряжения в постоянное (телевизоры, компьютеры, медиаприставки и т.д.) тем больше причин срабатывания одиночно установленного УЗО.

Фото 2. Очевидным решением является разделение потребителей на группы. Ток срабатывания для обычных помещений составляет 30 мА. При этом отключение потребителя всегда происходит при половине этого значения – 15 мА.

Фото 3. Для электроприборов для влажных помещений – бойлеры, стиральные машины устанавливают диф реле с значением в 10 мА (и ниже). Небольшая величина срабатывания защиты требует установки реле на каждый потребитель.

В видео 1 не обсуждается вопросы установки противопожарной дифзащиты. При включении нескольких диф реле с одинаковой величиной утечки возможно срабатывание прибора и на отдельную нагрузку и на всю группу в целом.

Ответы на 5 часто задаваемых вопроса:

  1. Нужна ли установка УЗО в домах, где выполнено защитное заземление?

При замыкании фазового проводника на «землю» электричество будет «стекать» в обход нулевого провода. Металлические корпуса электроприборов при этом могут оказаться под напряжением и не причинят опасности пока сопротивление человека много выше чем «земли». Однако такой прибор будет таить в себе опасность и если существенной перегрузки не будет, то автоматический выключатель не сработает. При неконтролируемой утечки энергии возникает опасность нагрева и пожара. Применение диф реле обезопасит от данных случаев.

  1. Можно ли вместо автомата до счетчика и УЗО после него установить один дифавтомат после счетчика?

Да. Также можно поставить автоматический выключатель после счетчика при обязательной установке разъединителя (рубильника и т.п. – требования ПУЭ) до счетчика.

  1. Имеется два диф реле последовательно включенные в цепь. При срабатывание защиты ближней к потребителю, отключается вся группа нагрузок. Какое устройство защиты следует убрать из проводки?

Достаточно применить диф реле с селективностью (часто маркируется буквой S) для группы потребителей. Последовательное включение диф реле регламентируется требованиями ПУЭ 7.1.73.

  1. Необходимо ли устанавливать УЗО на ввод для деревянного частного дома? Ведь дом достаточно «изолирован»?

Частные дома часто имеют ввод от воздушной линии через протяженный кабель. При небольшом значении потребления не происходит защитного отключения автоматами и не обеспечивается быстрое выключение. Кроме того по Техническому циркуляру №31.2012 установка диф защиты является обязательной противопожарной мерой.

  1. Защитит ли диф реле в случае обрыва нулевого провода?

При отсутствии тока утечки срабатывание защиты не произойдет, но при его появлении произойдет отключение. Таким образом даже при отгорании нуля защитит от утечки. От самого факта обрыва нулевого провода диф реле не защищает. Это замечание справедливо для электромеханической защиты, для электронной, требующей для нормальной работы и нуль и фазу, появляется опасное состояние, когда защищаемая нагрузка может привести к электроудару. Поэтому применять электронный тип не рекомендуется.

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.

УЗО на вводе в дом

В отличие от типовой квартиры, частный дом имеет индивидуальную планировку с различным количеством помещений. Поэтому нередко возникает вопрос, какое УЗО поставить в частном доме? На таких объектах может использоваться не только однофазные, но и трехфазные электрические сети с напряжением 220 или 380 вольт. Поэтому в первом случае используются такие же УЗО, как и в квартирах, а во втором – четырехполюсные, где предусмотрены клеммы для трех фаз и нулевого провода.

Кроме того, выбор УЗО для частного дома осуществляется по типу тока. Однако следует учитывать, что в частных домах нередко запускаются мощные электродвигатели, на короткое время потребляющие мощный пусковой ток. Рекомендуется заранее определять, какой порог срабатывания УЗО и уже тогда выбирать необходимое устройство, сохраняющее работоспособность в этих условиях.

Большое значение приобретает вопрос, как выбрать УЗО для деревянного дома, чтобы защитить не только от токов утечки, но и от возгораний. С этой целью используется многоступенчатая система защиты, в которой мощные устройства предотвращают пожары, а приборы с более низким порогом срабатывания защищают от токовых утечек. Однако не стоит устанавливать УЗО с минимальным током отсечки в 10А, особенно, если электролинии имеют большую протяженность. Чуткое устройство будет реагировать на малейшие перепады и вызывать ложные срабатывания.

Принцип работы защиты

Электрооборудование, как известно, получает энергию по проводам. Бытовые приборы при этом используют два проводника – фазу и ноль. Если оборудование промышленное или просто мощное, то оно может использовать три фазы, но суть проблемы это не меняет. Итак, грубо говоря, ток бежит по фазе (фазам), приводит в действие электрооборудование и убегает через ноль*. При этом входящее и выходящее значения токов всегда равны – сколько энергии в прибор вошло по фазному проводу, столько же и вышло через нулевой.

*Поскольку напряжение в сети переменное, направление тока изменяется 100 раз в секунду, но для понимания основного принципа это несущественно.

Предположим, произошла нештатная ситуация – потек сальник в стиральной машине и залило плату управления, внутрь электромясорубки попала вода, перетерлась изоляция провода из-за вибрации, или случился тепловой пробой электромотора. По этой причине на металлических частях агрегата появилось напряжение. Если прибор заземлен, то это напряжение с шасси или кожуха стекает в контур заземления, вызывая дифток. В незаземленном оборудовании утечки не будет, но она появится, если человек, стоящий на токопроводящей поверхности (бетонный пол, металлический или деревянный, но мокрый настил и т.п.), коснется кожуха.

Возникновение дифтока через заземляющий контур или тело человека

В этой ситуации входящий по фазному проводнику ток уже не будет равен выходящему по нулевому. К нему добавится значение утечки, стекающей в землю: Iфазный = Iнулевой + Iутечки.

Задача УЗО как раз и заключается в определении этого расбаланса. В процессе работы устройство постоянно сравнивает значение токов, проходящих по фазе и нулю. Пока они равны, все в порядке. Как только фазный ток превысит нулевой, устройство аварийно отключит напряжение.

Вопреки бытующему мнению появление тока утечки – не такая уж редкость. Практически каждая домохозяйка сталкивалась с ситуацией, когда электроприбор начинал «щипаться».

Как выбрать УЗО

Очевидно, что каждый из вышеприведенных параметров является одинаково важным при выборе УЗО. Прибор с низкими рабочими напряжением и мощностью просто сгорит, а неправильный выбор значения дифтока и рода напряжения делают устройство абсолютно бесполезным – оно либо будет ложно срабатывать, либо не сработает вовсе.

Выбор по дифтоку

Это главный и самый ответственный критерий выбора. Посмотрим, как рассчитать УЗО для конкретного объекта. Согласно ПЭУ допустимое значение утечки в электрических установках берется из расчета 0.4 мА на 1 А тока нагрузки. Дополнительно необходимо знать длину электрической цепи и добавить к полученному результату еще по 0.01 мА на каждый метр питающего провода. Согласитесь, такой расчет УЗО для, скажем, домовой проводки, достаточно сложен и трудоемок. Но можно сделать все гораздо проще, причем уровень защиты при этом не пострадает.

Если прибор планируется устанавливать не в целях пожарной безопасности, а для защиты людей (обычно это и есть основная задача в домовых сетях), то он должен уверенно реагировать на утечку не более 50-80 мА. Именно такое значение считается предельно допустимым для человеческого организма. С другой стороны, если домовая сеть очень протяженная и разветвленная, да еще и с сырыми помещениями (та же ванная комната), то величина естественной утечки, распределенной по всей линии, может оказаться выше тех же 50 мА.

Как тут быть? Ставить более мощный прибор, как рекомендуют некоторые «специалисты»? Ни в коем случае! Ведь если вы, не дай бог, попадете под напряжение, мощная автоматика не сможет вас спасти – она либо сработает уже после прохождения через тело смертельного тока, либо не отключится вовсе. В любом случае самому человеку уже будет все равно.

Выход из ситуации – не выбор более грубого УЗО, а установка нескольких чувствительных приборов, каждый из которых будет следить за отдельным участком цепи. К примеру, одно устройство на ванную и кухню, другое на розетки, третье – на освещение.

Мощность и напряжение

По этим критериям делать выбор УЗО намного проще. Величина напряжения в сетях вам известна: при однофазной линии это 220 В, трехфазной – 380 или 660 В. Род напряжения в обоих случаях переменный. Если ваша сеть однофазная, то и прибор можно выбрать однофазный. Если фаз три, то и дифвыключатель понадобится трехфазный.

Однофазный и трехфазный дифференциальные выключатели

Теперь о том, как подобрать УЗО и автомат по мощности. Почему и автомат? Дело в том, что дифференциальный выключатель не срабатывает от перегрузки или короткого замыкания, а реагирует только на дифференциальный ток. Случись в доме КЗ, дифавтомат благополучно сгорит от перегрузки вместе с проводкой. Поэтому установка УЗО в паре с автоматом обязательна.

Что касается рабочего тока дифференциального выключателя, то он должен быть не меньше того, на который рассчитан вводной автомат. Если автоматический выключатель у вас уже стоит, просто посмотрите, на какой ток он рассчитан. Если не стоит, то его придется поставить. Для обычной квартиры без особо мощных потребителей обычно достаточно автомата мощностью до 32 А, выдерживающего нагрузку в 7 кВт. Здесь следует заметить, что напряжение и номинальный ток, указанные на корпусе выключателя и автомата, могут быть больше, чем необходимо, но никогда не меньше.

Как подключить УЗО

Для того, чтобы дифференциальный выключатель долго и надежно работал, его необходимо правильно установить в домовую схему. Вот несколько обязательных условий, которые необходимо выполнить при установке УЗО:

  1. Правильная фазировка. Чтобы дифвыключатель мог контролировать разность фазного и нулевого токов, он должен уметь их различать. Поэтому фазный и нулевой провода нужно подключать к строго определенным клеммам, обозначенным соответствующим образом на корпусе прибора. Если вы спутаете ноль и фазу, то прибор либо будет постоянно срабатывать, либо вообще не включит защиту, что еще хуже. В многофазных устройствах очередность фаз можно не учитывать, но ноль должен быть строго на своем месте.
  2. Обязательная защита от КЗ. Как было сказано выше, УЗО не имеет собственной защиты от короткого замыкания, поэтому должен устанавливаться последовательно с автоматом. Где будет стоять автомат – до или после УЗО, – роли не играет. Допускается установка одного автомата на несколько УЗО и наоборот – выход дифференциального выключателя может быть нагружен на несколько автоматов, обслуживающих разные линии.
  3. Защита от внешних воздействий. Практически все УЗО не имеют защиты от влаги, поэтому размещать их нужно в сухих помещениях или в специальных закрытых шкафах. В противном случае устройство может отказать в самый неподходящий момент со всеми вытекающими последствиями.

Вариант подключения УЗО в домовую сеть

Проверка правильности подключения

После того, как устройство защиты установлено, необходимо обязательно проверить правильность его работы, чтобы не узнать о проблемах в подключении постфактум – попав под напряжение. Проверка проводится двумя методами – тестовой кнопкой и искусственным созданием тока утечки. Первый исключительно прост – нажмите на кнопку, расположенную на корпусе УЗО и подписанную соответствующим образом. Встроенная в прибор схема создаст имитацию тока утечки, и защита сработает, обесточив линию.

Если вы не доверяете этой кнопке (мало ли что и чего там имитирует), то проверить устройство можно искусственным созданием тока утечки. Подключите между фазным контактом розетки и ее же заземляющей клеммой какой-нибудь электроприбор – настольную лампу, паяльник и т.п.

Схема проверки правильности работы дифференциального выключателя

УЗО сразу же заметит утечку и тут же отключит цепь. Все в порядке. Если ваши розетки не подключены к заземляющему контуру, что очень и очень плохо, то в качестве заземляющего контакта можно использовать полуметровый штырь, воткнутый в землю. Это, конечно, не полноценное заземление, но тока через него более чем достаточно для того, чтобы УЗО зафиксировало утечку.

Дифавтомат как вариант двойной защиты

Существует еще одно устройство, способное срабатывать от тока утечки. Называется оно дифференциальный автомат. Отличие же его от обычного УЗО состоит в том, что прибор дополнительно имеет в своем составе автоматический выключатель, реагирующий на короткое замыкание. Установка дифавтомата имеет смысл в том случае, если вы делаете монтаж с нуля или ваша проводка вообще не имеет автомата. Покупая дифавтомат, вы получаете в одном корпусе сразу два устройства – УЗО и автомат. Это и дешевле, и проще в установке.

Дифавтомат внешне похож на устройство защитного отключения, но имеет встроенный автомат

Выбор дифференциального автомата производится по критериям:

  1. Дифференциальный ток.
  2. Номинальный ток.
  3. Рабочее напряжение.
  4. Род тока.
  5. Ток отсечки.

Почти весь этот список вам наверняка знаком – по нему вы выбирали УЗО. Подходит он и для выбора дифавтомата. Дополнительным критерием является лишь ток отсечки – ток, при котором срабатывает встроенный в устройство автомат. Обычно он равняется тройному рабочему току, поэтому если вы правильно выбрали рабочий ток, то оптимальным окажется и ток отсечки.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *