Как работает УЗО, куда его ставят и зачем оно нужно? Если вы узнаете ответы на эти вопросы, ваша квартира или дом станут более защищенными и безопасными для проживания. Ведь устройство защитного отключения (УЗО) предохраняет жилище от возгорания проводки и следующими за этим случаем неприятностями. Поэтому с конструкцией, способом установки и расчетом его номиналов должен познакомиться каждый предусмотрительный домовладелец.
УЗО – что это такое и как оно работает
Расшифровывая аббревиатуру УЗО в электрике, мы подразумеваем особый узел, размыкающий цепь в случае возникновения нештатной ситуации в системе. Под такой ситуацией в первую очередь понимается утечка тока в квартире или доме, спровоцированная человеком, который коснулся оголенного провода или контакта. В этом случае тело будет использовано, как проводник, по которому ток уйдет в условную землю, а в электросети зафиксируется скачек силы, измеряемый в тысячных долях ампера (мА).
На такие скачки обычные автоматические предохранители не реагируют. Они размыкают цепь только после фиксации дисбаланса силы тока величиной от 1 до 4 ампер (выше номинального). Спасти человека от оголенного провода может только УЗО – более чувствительный прерыватель, реагирующий на 10-30 мА. Именно он размыкает цепь до того, как неосторожный пользователь успевает испугаться "укуса" тока. В итоге, благодаря такому прерывателю, после контакта с оголенным проводом у нас остаются только неприятные воспоминания, а не тяжелая травма или инвалидность.
Кроме того, УЗО реагирует на опасный нагрев электропроводки, причиной которого может стать как короткое замыкание, так и скачок характеристик тока, спровоцированный сбоем на линии. Устройство защищает сеть и от подключения электроприборов с излишне высокой мощностью, которые разогревают проводку до температуры кипятильника, поэтому в электротехнике принято использовать особый термин – противопожарное УЗО.
Типовые разновидности устройств – 3 классификации
Зачем нужно УЗО в квартире или доме, мы уже разобрались. Теперь нам стоит изучить стандартные разновидности таких прерывателей. При этом мы будем использовать три способа классификации: по полюсам, по конструкционным особенностям и по особенностям функционирования. Первый способ классификации предполагает деление товарной номенклатуры подобных устройств на 2-полюсную и 4-полюсную группы. Модуль из первой группы монтируют исключительно в однофазные (бытовые) электросети. Устройства из второй группы ставят на трехфазную (промышленную) сеть энергоснабжения.
Выбирая УЗО по конструкционным особенностям, мы имеем дело с двумя группами – электромеханической и электронной. В первую входят энергонезависимые прерыватели, которые продолжают работать даже после обрыва нулевой линии в проводке. Во вторую группу включают энергозависимые прерыватели, которые нуждаются в постоянном питании, поскольку их главный компонент – не дифференциальный трансформатор, а электронная плата.
Третий способ – классификация по функциональности – выделяет несколько типов прерывателей: AC, А B, F, G. Тип АС ориентирован на синусоидальный ток и нарастающие нагрузки, причем чтобы такое устройство сработало, достаточно и резкого скачка, и плавного увеличения характеристик. Тип А реагирует на пульсирующий постоянный и переменный ток, при этом нагрузки могут расти как постепенно, так и скачками. Тип B – это классический промышленный автомат, и в квартире вы его, скорее всего, не увидите, а F и G – это противопожарное УЗО, применяемое как в быту, так и на производстве.
Разумеется, полная классификация прерывателей не ограничивается вышеприведенными способами, да и групп в каждом случае будет немного больше, чем мы указали, но упомянутых вариантов вполне достаточно, чтобы понять, какими прерывателями следует пользоваться в квартире или ином жилом помещении.
Сколько и каких УЗО нужно для вашей квартиры или дома
Перед тем, как выбрать УЗО для квартиры или дома, нам необходимо оценить потребности и ожидания владельца жилища, которому нужна такая защита. Итак, с помощью такого прерывателя мы хотим оградить себя от следующих неприятностей:
- поражения домочадцев электрическим током;
- пожара в проводке, розетке или самом электроприборе;
- выхода из строя дорогой бытовой техники;
- замыкания или пробоя в сыром помещении (в ванной комнате, например).
При этом нам необходимо подобрать УЗО с нужным нам уровнем чувствительности, чтобы такое устройство не срабатывало на "ложные вызовы", спровоцированные электропроводкой. В итоге в городской квартире практикуется такая схема применения: противопожарное УЗО на центральной линии, отдельный прерыватель для кухни, отдельный модуль для ванной комнаты и еще одно устройство для всех остальных помещений (коридор, зал спальня). Причем хорошим тоном считается применение обособленных УЗО для водонагревателей и стиральных машин.
Все квартирные блоки относятся к 2-полюсным разновидностям и АС-типа. Исключением может быть лишь блок, рассчитанный на борьбу с пожаром – он относится к G-типу. В частном доме практикуется немного иная схема: противопожарное УЗО на центральной линии и прерыватели для каждой ветви, питающей отдельные комнаты. То есть количество штатных модулей безопасности должно равняться числу комнат или функциональных зон в жилище. Плюс сюда нужно прибавить отдельные УЗО для бойлеров и насосных станций.
"Домашние" устройства могут относиться как к 2-полюсным, так и к 4-полюсным типам, в зависимости от числа фаз в линии энергоснабжения дома. Противопожарное УЗО будет принадлежать к F или G типу, а остальные модули – к АС-типу. При этом для частного дома лучше выбрать энергонезависимый вариант прерывателя – электромеханическое УЗО.
Как вычислить параметры конкретного прерывателя
Итак, мы определились с числом прерывателей и схемой их размещения, но выбор УЗО для дома или квартиры на этом не заканчивается. Перед покупкой конкретных моделей нам нужно выполнить расчет их характеристик. Без этого модуль будет срабатывать сам по себе, раздражая владельца частного дома или квартиры. Чтобы рассчитать УЗО максимально точно, проектировщики электросетей используют такие параметры, как мощность подключаемых к линии электроприборов, величину тока утечки и даже длину проводки.
Например, расчет прерывателя для комнаты с суммарным энергопотреблением 5 кВт, подключенной к счетчику на 220 вольт проводом 11-метровой длины, начинается с определения максимального тока потребления, в данном случае это 22,7 А (5000/220). Далее идет определение тока утечки в проводах и электроприборах – это около 11 и 9 мА (ток фазы минус ток нейтрали), после чего мы подбираем из модельного ряда УЗО с параметрами, наиболее близкими к данным величинам – 22,7 А и 20 мА. Это будет автомат на 25А/20мА, причем перед тем, как рассчитать окончательные параметры, все значения нужно увеличить хотя бы на 30 процентов. В итоге, на линию обслуживания такой комнаты нам придется поставить прерыватель на 32А/30мА. Вот и все, теперь вы знаете, какое УЗО выбрать в данном случае.
Если долгие вычисления вас утомляют, вместо того, чтобы делать точный расчет, вы можете воспользоваться стандартными рекомендациями по характеристикам прерывателя, которые звучат следующим образом:
- Для противопожарного модуля нужны параметры на уровне 62А/300 мА.
- Для ванной комнаты и детской подойдет модуль на 16А/10 мА.
- В комнаты без энергоемких электроприборов (холодильника, стиральной или посудомоечной машины) можно поставить блок на 25А/30мА.
- На линию питания бойлера или кухни (или иного энергоемкого помещения) лучше установить прерыватель на 40А/30 мА.
Если вы запомните эти данные, вам не понадобится делать сложный расчет и подбирать УЗО по мощности и прочим параметрам. И пусть вас не пугают большие значения силы тока – при 40 амперах блок не отключается от сети (как автомат), а полностью расплавляется. А 30 мА дифференциального тока, при которых , не напугают даже подростка.
Как установить устройство – пример с бойлером
Технически УЗО поставить очень легко – зачищайте контакты от изоляции и фиксируйте их прижимными винтами.
Рассмотрим пример подключения прерывателя к бойлеру Термекс:
- Тестируем контакты проводки и находим линию и нейтраль.
- Заводим нейтраль в гнездо УЗО, маркированное литерой "N".
- Заводим линию в свободное гнездо с той же стороны. При этом, чтобы прерыватель включился в работу, подсоединение к сети можно выполнить как сверху, так и снизу корпуса блока.
- Соединяем свободные контакты в корпусе УЗО с соответствующими разъемами бойлера.
Готово! Теперь электроприбор будет работать под защитой. Только не забывайте тестировать УЗО хотя бы раз в месяц. Для этого достаточно нажать кнопку "Тест" на корпусе. И если прерыватель разомкнет цепь, то он полностью работоспособен.
Выключатель дифференциального тока (УЗО) снижает вероятность поражения электротоком в помещениях, возникновение пожаров посредством защиты от токов утечки. Поэтому в наше время такой вид защитного электрооборудования пользуется повышенным спросом. Статья поможет подобрать УЗО по мощности, учитывая конструкцию и разные типы классификации устройства.
По количеству полюсов УЗО подразделяются на несколько групп, из которых для нас имеют интерес:
- Двухполюсные УЗО — предназначенные для работы в однофазных сетях. Они чаще всего выпускаются в виде модульного оборудования и занимают в стандартных электрощитках два места по стандарту DIN (35 мм).
- Четырехполюсные УЗО работают в трехфазных сетях и занимают 4 места по стандарту DIN (70 мм).
По виду конструкции УЗО бывают:
- Электромеханические УЗО , в которых механизм измерения дифференциальных токов работает независимо от пропадания напряжение в сети из-за обрыва нуля, так как дифференциальный трансформатор реагирует только на разность токов. Такие УЗО имеют очень тонкую механику, что объясняет их более высокую стоимость.
- Электронные УЗО – в которых сравнение токов происходит в электронных компараторах, затем разностный сигнал усиливается для приведения в действие расщепителя. Такие УЗО имеют электронные схемы, которые требуют стабильного питающего напряжения.
По условиям функционирования при возникновении постоянной составляющей дифференциального тока УЗО бывают:
- Типа AC , реагирующие на переменный синусоидальный дифференциальный ток, который может нарастать медленно, а может возникнуть скачком.
- Типа А , реагирующие на синусоидальный ток, а также на выпрямленный пульсирующий постоянный, которые тоже могут медленно нарастать или возникать скачкообразно.
УЗО типа А более сложны и поэтому имеют большую цену. Необходимость их применения обычно рекомендуется производителями электрооборудования, в которых есть пульсирующее постоянное напряжение. Это стиральные и посудомоечные машины, телевизоры, компьютеры и множество других бытовых приборов.
Чтобы обезопасить электропроводку в доме и защитить человека от поражения током, надо знать, . Для этого необходимо изучить возможные схемы установки, уметь проверить выключатель дифференциального тока на работоспособность и выявить возможные ошибки при подключении.
Кроме УЗО для поддержания высокого уровня безопасности электросетей широко используют дифавтомат. Для облегчения выбора наиболее оптимального устройства в своей квартире или частном доме в этих целях предназначена .
Кроме модульных, устанавливаемых в щитки, существуют специальные виды УЗО, которые имеют форму розетки или даже электрической вилки. Такое применение оправдано в тех случаях, когда в квартире или доме электрическая проводка ветхая, имеющая малое сопротивление изоляции и соответственно большие токи утечки. УЗО, установленные в щитках в таких случаях будут иметь частые ложные срабатывания, что сделает невозможным работу электроприборов.
Правильный выбор УЗО для квартиры должен быть обоснован специалистами, делающими проект электроснабжения помещений или же всего дома, потому что нужно учесть много технических нюансов, которые могут быть известны только инженерам-электрикам. Проект лучше делать при строительстве нового дома или при капитальном ремонте жилья, который обязательно должен включать и ремонт или полную замену проводки.
УЗО подбирают по номинальному току In, который может пропускать устройство в продолжительных режимах работы.Это значение может быть от 6 до 125 Ампер. Другая важнейшая характеристика – это номинальный отключающий дифференциальный ток IΔn , при котором происходит срабатывание УЗО (подробнее о принципах работы этих устройств можно прочитать ). Этот параметр имеет фиксированные значения: 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА, 1 А и выбирается исходя из требований безопасности.
Например, если УЗО имеет дифференциальный ток срабатывания 30 мА, то это делается для безопасности людей и животных, потому что такой ток не приводит к сильным поражениям. Выключатели с дифференциальным током срабатывания в 100 мА и выше принято называть среди специалистов противопожарными УЗО , которые отключат всю электропроводку при возникновении уже смертельных для человека токов утечки.
- Высокие токи утечки, сконцентрированные локально в одном месте, могут привести к выделению большого количества тепла, способного вызвать возгорание.
- Очень часто не все электрические цепи защищены УЗО, например, цепи освещения. Наличия подстраховывающего противопожарного УЗО спасет от высоких токов утечки, которые тоже могут стать причиной пожара.
Электрооборудование, установленное в санузлах, требует защиты УЗО с дифференциальным током 10 мА.
Полезная видео-инструкция о том, устройство какой мощности правильно выбрать
О назначении УЗО уже неоднократно говорилось, и однозначно его установка в современной бытовой электросети является важнейшей защитой человека от поражения электричеством. Но как выбрать УЗО? Исходя из каких параметров? Каким образом выполнить расчёт устройства для того или иного защищаемого потребителя? Попытаемся во всём разобраться.
Чтобы сделать правильный выбор УЗО, надо понимать его назначение, основные характеристики и параметры. Когда будете покупать устройство, обратите внимание на его корпус, там указана вся важная информация. Чтобы эти цифры и буквы вам о чём-то говорили, мы разберём по отдельности каждую из них.
Назначение
Самое главное, что необходимо понимать, автоматический выключатель защищает электрическую сеть от сверхтоков, а УЗО обеспечивает защиту человека. Если в результате пробоя изоляции на корпусе электроприбора появился потенциал, при касании к нему есть вероятность получить удар тока. Чтобы этого не произошло, сразу же при возникновении утечки тока, устройство защитного отключения отреагирует и отключит повреждённый участок цепи.
Важно знать! УЗО не защищает от перегрузов и коротких замыканий, поэтому обязательно последовательно с ними в цепь подключаются автоматические выключатели.
Торговая марка
Говоря о торговой марке, мы, по сути, будем разбирать соотношение цены и качества. Дело в том, что существует негласная классификация всех изготовителей УЗО по их территориальному расположению – европейские модели, азиатские и российские.
Один из способов отличить подделку на видео:
У каждого из них продукция имеет свои характерные особенности:
- И противопожарное УЗО, и устройство, защищающее людей от поражения электричеством, произведенные в Европе будут стоить на порядок дороже, чем модели России и Китая. Но такая цена гарантирует качество и надёжность. Не лишним будет знать, что некоторые компании Европы, кроме основного высококачественного ассортимента выпускают для рынков других стран УЗО с такой же надёжностью, но с заниженными техническими характеристиками.
- Отечественные производители предлагают УЗО с более низкой ценой, чем аналоги из Европы, тем не менее, всем нормативным требованиям российских стандартов они отвечают. Пока у производителей России торговая сеть не настолько сильна, а сами устройства не способны конкурировать с азиатами по цене, с Европой в плане качества.
- УЗО азиатских производителей имеют наибольший спрос в мире. Некоторые фирмы-изготовители из Азии заключают контракты с поставщиком продукции на российский рынок и в этом случае выпускают устройства под торговой маркой России.
Перед тем как выбрать торговую марку УЗО, определитесь, какими средствами вы располагаете для обустройства в квартире или в частном доме защитной автоматики. Самые предпочтительные фирмы:
- швейцарская «АВВ»;
- французские «Legrand» и «Schneider Electric»;
- немецкие «Siemens» и «Моеllеr».
Среди отечественных производителей наиболее широкое применение получила продукция:
- Курского завода «КЭАЗ», средняя цена и качество, гарантию на выпускаемые УЗО фирма даёт два года, что свидетельствует о надёжности изделий;
- Московской фирмы «Интерэлектрокомплект» («ИЭК»), не всегда положительные отзывы получает продукция, тем не менее, спрос на неё велик благодаря низкой стоимости;
- Ульяновский завод «Контактор», он входит в группу компании «Legrand», что сказывается на качестве выпускаемой продукции и соответственно цене;
- сравнительно молодая Санкт-Петербургская фирма «DEKraft», на российском рынке она представляет компанию с мировым именем«Schneider Electric».
Что касается китайских производителей, то выпускаемые ими УЗО являются прямым конкурентом устройствам российской фирмы «ИЭК». Цена и качество находятся приблизительно на одном уровне, при этом гарантийный срок у китайского товара пять лет.
Основные параметры
После торговой марки на корпусе обозначаются основные номиналы и рабочие характеристики УЗО.
- Наименование и серия модели. Обратите внимание, что здесь вы не всегда увидите буквы УЗО, некоторые фирмы-производители обозначают данное устройство как ВДТ (выключатель дифференциального тока).
- Величина номинального напряжения и частоты. В российской энергосистеме рабочая частота – 50 Гц. Что касается напряжения, то для однофазной сети в квартире это 220-230 В. Для частного дома иногда необходима трёхфазная сеть и рабочим напряжением будет 380 В.
Характеристики УЗО на видео:
- Номинальный рабочий ток, это максимальная величина, которую способно коммутировать УЗО.
- Номинальный дифференциальный ток отключения. Это величина, при которой устройство срабатывает.
- Также здесь указываются температурные пределы работы УЗО (минимум – 25 градусов, максимум + 40).
- Ещё одна токовая величина – номинальный условный ток КЗ. Это максимальный ток короткого замыкания, который выдержит устройство и не отключится, но при условии, что в цепи последовательно с ним будет установлен подходящий автомат.
- Номинальное время срабатывания. Это временной промежуток от того момента, когда внезапно возникла токовая утечка и до того, как она должна погаситься всеми полюсами УЗО. Предельная допустимая величина – 0,03 с.
- Обязательно на корпусе должна быть нарисована схема УЗО.
Форма токовой утечки
По этому параметру все устройства защитного отключения классифицируются на три типа:
- «А». Такое устройство срабатывает на отключение при мгновенно возникающих либо плавно нарастающих токовых утечках, имеющих синусоидальную переменную или пульсирующую постоянную форму. Это самый распространённый тип УЗО. За счёт того, что оно контролирует и переменный, и постоянный ток, отличается более высокой стоимостью.
- «АС». Также распространённое и более доступное по цене устройство. Работает только на возникновение переменной синусоидальной токовой утечки.
- «В». Это устройство в основном применяют для защиты промышленных помещений. Помимо переменной синусоидальной УЗО реагирует на выпрямленную и пульсирующую форму постоянной токовой утечки.
Возникает вполне логичный вопрос, в бытовых сетях протекает переменный ток синусоидальной формы, может достаточно везде устанавливать устройства типа «АС»? Но если внимательнее изучить характеристики современной бытовой техники, то большинство из них имеют блоки питания с электронными полупроводниковыми компонентами, доходя до которых синусоида преобразовывается в импульсные полупериоды. И если утечка будет не синусоидального характера, то УЗО типа «АС» её не зафиксирует и не отключится.
Именно поэтому в паспортах на многие бытовые приборы производитель указывает, через какое УЗО необходимо выполнять подключение.
Советы по выбору УЗО на видео:
Принцип действия
Бывает УЗО электронное и электромеханическое.
Второе стоит дороже, но не зависит от питающей сети. Оно сработает, как только в цепи возникнет токовая утечка.
Устройство электронного типа в своей работе зависит от встроенного в электрическую схему усилителя. А чтобы этот усилитель всегда находился в рабочем состоянии, ему требуется внешний источник питания. В связи с этим снижается надёжность срабатывания.
Селективность
По селективности срабатывания устройства защитного отключения бывают двух типов – «G» и «S».
Эти УЗО срабатывают через определённый промежуток времени, называемый выдержкой. Применяют их, когда в цепь последовательно подключаются несколько устройств. Чтобы защитить отходящие потребительские ветви ставят устройства без выдержки времени, а на вводе УЗО типа «G» и «S». Если возникла токовая утечка, а отходящее УЗО не отреагировало, то спустя определённое время должно отключиться устройство на вводе.
У УЗО типа «S» выдержка отстроена в пределах от 0,15 до 0,5 с, типа «G» – от 0,06 до 0,08 с.
Двухуровневая противопожарная защита
Для деревянного частного дома особенно важна гарантия пожарной безопасности. Поэтому в данной ситуации необходимо подобрать УЗО, планируя двухуровневую систему дифференциальной защиты. Её основная цель в том, что защитная функция разделяется:
- противопожарное УЗО обеспечивает срабатывание при больших токовых утечках, способствующих возгоранию;
- обыкновенные устройства предотвратят поражение электрическим током человека при малых величинах утечки.
Так как противопожарное УЗО имеет большое значение номинальной токовой утечки, само по себе оно не обеспечит защиту человека. Поэтому всегда устанавливается совместно с УЗО, у которого ток утечки меньше.
Независимо от того, какой величины номинальный рабочий ток и сколько полюсов имеет противопожарное УЗО, параметр тока утечки у такого устройства 100 мА и 300 мА, в остальном оно ничем не отличается от обыкновенного.
Схема подключения выполняется последовательно, ближе к источнику питания (на вводе) ставим противопожарное УЗО, а на отходящих ветвях защищаемой проводки универсальные.
Наглядно про противопожарное УЗО на видео:
На примере это выглядит приблизительно так: вводное УЗО выбираем с параметрами 63 А (номинальный рабочий ток) и 300 мА (ток утечки), остальные устройства соответственно – 40 А и 30 мА для розеточной группы, 25 А и 10 мА для ванной комнаты, 16 А и 10 мА для осветительной группы.
Применение противопожарных устройств целесообразно и в квартире. Зачастую группу освещения оставляют незащищённой от токов утечки. С минимальной вероятностью, но высокие токовые утечки могут возникнуть и в этой ветви, а если такое УЗО поставить на вводе, оно будет своего рода подстраховкой.
Выполнение расчётов
Не всегда на практике можно выполнить точный расчёт суммарного тока утечки. Поэтому примерно его определяют следующим методом: на 1 А потребляемой нагрузки берут 0,4 мА токовой утечки. Также следует произвести расчёт исходя из длины фазного провода – на 1 м берётся 10 мкА.
Допустим нужно правильно выбрать УЗО по мощности электрической плиты (3 кВт). Для начала выполняем расчёт её нагрузки: 3000 Вт / 220 В = 13,64 А. Ток утечки для плиты: 13,64 А х 0,4 мА = 5,46 мА. Аналогично производим расчёт для проложенного проводника, к примеру, 10 м: 10 мкА х 10 м = 100 мкА = 0,1 мА. В сумме ток утечки получился: 5,46 мА + 0,1 мА = 5,56 мА.
Полученное значение суммы токовой утечки не должно превышать 33 % дифференциального номинального тока УЗО. А дальше расчёт из школьных уроков математики, составляем элементарную пропорцию и получаем: 5,56 мА х 100 % / 33 % = 16,85 мА.
Существует специальная таблица стандартных величин номинальных токов утечки, исходя из неё, для электроплиты подходит устройство на 25 мА.
Как выбрать УЗО для квартиры или дома вы теперь знаете, и сможете сами определить суммарный рассчитанный ток утечки. Если хотя бы на долю сомневаетесь в своих знаниях и способностях, пригласите для выполнения этой работы профессионального электрика. Не забывайте, что устройство защитного отключения – это гарантия вашей безопасности.
Современная электросеть включает в себя УЗО. Какое УЗО устанавливаются на вводе в квартиру? Какие 2 параметра определяют выбор? Сколько устройств достаточно?
ТЕСТ:
- Какой электроприбор защищаем от тока утечки?
А) Кондиционер, мощностью 1950 Вт
Б) Бойлер с мощностью 4200 Вт
- На какой ток следует выбрать диф реле?
- В какую комнату устанавливается потребитель?
А) Спальня
- Значение тока отключения?
Варианты ответов.
- 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.
- Перед бойлером устанавливаем диф реле на 6 А (3 для автомата). Монтаж – в Кухне с дифференциальным током 6 мА.
- Кондиционер можно защитить диф реле на 6 А (2 А для автомата) при установке в Спальне и значению утечки в 10 мА.
Выбираем УЗО по 2 основным параметрам.
Устройство защитного отключения – прибор, защищающий человека и имущество от двух опасностей – пожара и поражения электрическим током.
Существует два типа устройств защитного отключения – диф автомат или диф реле. Оба этих прибора очень похожи и взаимозаменяемы. В дальнейшем будем рассматривать в качестве защитного прибора именно дифференциальное реле (совместно с автоматом) как наиболее экономичный и гибкий вариант.
По каким параметрам выбрать правильно УЗО? Приборы диф защиты различаются между собой по рабочему току и току утечки (или дифференциальному току).
Для полноценной защиты по утечке обязателен совместный автоматический выключатель.
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 .
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).
- 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.
- 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.
- 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.
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 показанаНа 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.
Пример 2. Защитное отключение для гаража.
Для гаража характерно наличие линии освещения и розеток. В розетки подключаются электрические инструменты с потреблением не выше 16А. Диф реле в таком случае имеет номинал в 25А (Рис. 4 ).
Рис. 4. Защитное отключение в гараже установлено на розетки (по рекомендации ПУЭ 7.1.71). Общий автомат при входе защищает всю гаражную проводку. Автоматы (АВ) на освещение – отдельные (ноль дополнительно не защищен — приложение к СНИП 31-110-2003 А.1.4).
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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
Чтобы защитить себя от ударов током, а также от замыкания проводки, и, соответственно, предупредить возгорание электрической проводки, необходимо установить УЗО. На рынке современного электрического оборудования представлен большой выбор устройств. Однако, чтобы знать, как выбрать УЗО, нужно точно знать характеристики и мощность электропроводки в квартире.
Что такое УЗО: особенности защитного устройства для квартиры
УЗО - специальное коммутационное оборудование для выключения электросети при изменении токов (при отклонении от нормативного значения). УЗО выключает электросеть при таких обстоятельствах:
- при наличии прямого соприкосновения с электроприбором, находящимся под напряжением;
- когда произошло повреждение основного изоляционного слоя, в связи с чем возможно соприкосновение с заземлением;
- когда поменяли местами ноль и фазу, а жилец прикоснулся к элементам, запитанным напряжением, в то же время контактируя с "землей" ;
- если произошел обрыв проводника, настроенного на ноль, и при соприкосновении с элементами прибора, находящимися под напряжением.
Данный аппарат позволяет защитить жильцов квартиры от поражений электротоком, а также от возможного возгорания, которое может быть вызвано утечкой электротока из-за поврежденной изоляции проводов.
По каким характеристикам разделяют современные УЗО
Существует достаточно большое количество типов устройств защитного отключения, классифицируемых по различным признакам. Если вы не знаете, как выбрать УЗО, необходимо заранее ознакомиться с принципиальными отличиями данных устройств. Современные УЗО можно классифицировать по таким признакам:
- по типу тока утечки (AC - мгновенно срабатывает при возникновении утечки, A - срабатывает при возникновении пульсирующей утечки тока в подконтрольной цепи, B - реагирует на появление любых видов утечки тока в подконтрольной цепи);
- по временной выдержке (S, G) - оба типа УЗО селективно срабатывают с определенной выдержкой по времени;
- по способу срабатывания (электромеханические - работают независимо от напряжения сети, но нуждаются в постоянном электропитании, электронные - имеют прямую зависимость от напряжения в сети, нуждаются во внешнем источнике питания).
Ознакомившись со всеми особенностями современных устройств, вы сможете выбрать наиболее подходящее.
Принцип работы современного УЗО
Устройство защитного отключения работает на основе измерений разницы токов в проводниках, которые проходят через дифтрансформатор, измеряя суммарное векторное количество токов, проходящих через контролируемые проводники. К основным принципам функционирования устройства защитного отключения можно отнести следующие:
- при нормальном функционировании устройства защитного отключения сумма токов соответствует нулю, и отключение оборудования не выполняется;
- в случае образования утечки, сумма токов будет отличаться от нуля, из-за чего сработает устройство защитного отключения на защищаемую цепь.
Чтобы УЗО не только отсекало утечку тока, но и позволяло защитить жильцов от короткого замыкания, а также от возникновения возгораний из-за повреждений проводки, необходимо устанавливать перед ним дополнительный автомат-выключатель.
Что необходимо учитывать, чтобы правильно выбрать УЗО для квартиры
Чтобы правильно выбрать УЗО, необходимо осознавать, что суммарное количество естественного тока утечки может привести к ошибочному срабатыванию устройства. Необходимо заранее просчитать количество естественных токов, которое не должно превышать 1/3 от номинального значения . Чтобы выбранное устройство не сработало ошибочно, необходимо учесть все возможные естественные утечки от запитанных электрических приборов. Также необходимо проверить номинальное значение УЗО в техническом паспорте или на корпусе аппарата.
Необходимо обратить внимание на следующие нюансы:
- чтобы выбрать УЗО для квартиры с однофазной электросетью, стоит обратить внимание на двухполюсные устройства типа AC ;
- для защиты большого дома следует выбирать УЗО с трехфазными выключателями дифтока;
- УЗО для промышленных объектов необходимо выбирать только при помощи квалифицированных специалистов.
В квартирах лучшим решением будет установить двухуровневую защиту отключения . Первый уровень защиты устанавливается непосредственно на вводе в квартиру (автоматический выключатель), и только после него подключается УЗО. Чтобы повысить уровень электробезопасности в жилье и обеспечить максимальный уровень бесперебойности электрического снабжения, необходимо отдельно установить УЗО для каждой потребительской группы.
Для помещений с повышенной влажностью, оснащенных отдельной линией ввода, необходимо установить устройство защитного отключения с уставным номиналом 10 мА . Многие, стараясь сэкономить, не учитывают общую нагрузку сети, которая возникает при одновременном включении сразу всех электрических приборов, тем самым подвергая себя и свое жилье риску возгорания электропроводки.