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:

1. 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.
2. 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.

1. 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.

1. 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).
2. 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:

1. Номинальный рабочий ток, это максимальная величина, которую способно коммутировать УЗО.
2. Номинальный дифференциальный ток отключения. Это величина, при которой устройство срабатывает.
3. Также здесь указываются температурные пределы работы УЗО (минимум – 25 градусов, максимум + 40).

1. 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.
2. 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.
3. Обязательно на корпусе должна быть нарисована схема УЗО.

Форма токовой утечки

По этому параметру все устройства защитного отключения классифицируются на три типа:

1. «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.
2. «АС». Также распространённое и более доступное по цене устройство. Работает только на возникновение переменной синусоидальной токовой утечки.
3. «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.

Содержание:

Одним из приборов, имеющих большое значение в электротехнике является устройство защитного отключения. Его основное назначение заключается в отключении от питания всей электрической сети или ее отдельного участка путем размыкания контактов. Таким образом, обеспечивается защита от и предотвращение пожаров. В современной электротехнике применение этих приборов во многих случаях становится обязательным, поэтому, нередко возникает вопрос, как правильно выбрать УЗО. Эти защитные устройства применяются не только в однофазных, но и в трехфазных сетях под различными нагрузками, следовательно, их выбор осуществляется в зависимости от конкретных условий эксплуатации.

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, 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 - 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 , 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.

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 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.

Если в вашей квартире или доме имеется большое количество бытовой техники, тогда целесообразно позаботиться о дополнительной защите. Это обусловлено нормами и возможными повреждениям в ходе эксплуатации изоляции проводников. Ведь если поврежденный провод попадет на корпус прибора, вы прикоснетесь к нему, то это может иметь тяжелые последствия. Установленный в электрическом щите квартиры или дома автоматический выключатель предохраняет цепь лишь от короткого замыкания и высокого тока. Для защиты от утечки тока в паре с ним работает . В качестве альтернативы защитного отключения возможно использование дифавтоматов (автоматов дифференциальной защиты), в корпусе которых размещены оба предохранителя, но это отдельная тема. В данном же обзоре «сфокусируемся» на том, как правильно подключать УЗО и автоматы в квартире или частном доме. При этом рассмотрим электрические параметры проводки и суммарную силу тока бытовых приборов, основные схемы, дополненные видео обзорами.

Данная тема очень актуальная и сложная для понимания неподготовленных читателей. Поэтому постараемся разложить всю полезную информацию по полочкам, конкретизируем и выстроим своего рода логическую цепочку.

При электрификации квартиры или частного дома можно условно выделить три этапа:

• Подводка электричества к распределительному щиту.
• Монтаж и комплектация электрического щита.
• Конечная разводка проводки от щита.

Все эти этапы взаимосвязаны. Ведь не зная конкретных конечных параметров будет невозможно укомплектовать электрический щит и подобрать нужное устройство защиты. Поэтому, прежде чем изучать как правильно подключить УЗО и автоматы, рассмотрим конкретный пример дома или квартиры.

Подбор автоматических предохранителей

Возьмем в качестве отправной точки планировку частного дома. В квартирах, особенно построенных недавно, вопрос подключения устройств защитного отключения стоит не так остро, и все в щите укомплектовано по проекту. А с частным домом дела обстоят несколько иначе — проект и компоновка ложится на наши плечи (с привлечением специалистов).

Для наглядности рассмотрим следующую планировку частного дома (использовалась программа ):

Рассмотрев проект дома, можно выделить такие помещения, как:

• Гостиная (1 этаж).
• Комната (1 этаж).
• Кухня (1 этаж).
• Коридор (1 этаж).
• Санузел (1 этаж).
• Три комнаты (2 этаж).
• Санузел (2 этаж).

Исходя из этого сформируем определенные группы потребителей:

Розетки 1 этаж:

1. Гостиная
2. Комната — автоматический выключатель С 16, сечение провода (медь) 3 × 2,5 мм², ориентировочная мощность потребления 1600 Вт.
3. Коридор + санузел — автоматический выключатель С 16, сечение провода (медь) 3 × 2,5 мм², ориентировочная мощность потребления 1600 Вт.
4. Кухня

Можно объединить розетки гостиной, комнаты и коридора в одну группу. При этом используем автомат C 25, сечение провода (медь) 3 × 2,5 мм². Ориентировочная мощность потребления 4800 Вт.

Выключатели 1 этаж:

1. Гостиная.
2. Комната.
3. Коридор.
4. Кухня.
5. Санузел.
6. Наружное освещение.

Можно объединить выключатели гостиной, комнаты, коридора, кухни и придомовой территории в одну группу. При этом используем автомат В 10, сечение провода (медь) 3 × 1,5 мм². Ориентировочная мощность потребления 1600 Вт.

Розетки 2 этаж:

1. Комната 1 — автоматический выключатель С 16, сечение провода (медь) 3 × 2,5 мм², ориентировочная мощность потребления 1600 Вт.
2. Комната 2 — автоматический выключатель С 16, сечение провода (медь) 3 × 2,5 мм², ориентировочная мощность потребления 1600 Вт.
3. Комната 3 — автоматический выключатель С 16, сечение провода (медь) 3 × 2,5 мм², ориентировочная мощность потребления 1600 Вт.
4. Санузел + стиральная машина — автоматический выключатель С 16, сечение провода (медь) 3 × 2,5 мм², ориентировочная мощность потребления 3000 Вт.

Можно объединить розетки комнаты 1, 2 и 3 в одну группу. При этом используем автомат C 25, сечение провода (медь) 3 × 2,5 мм². Ориентировочная мощность потребления 4800 Вт.

Выключатели 2 этаж:

1. Комната 1.
2. Комната 2.
3. Комната 3.
4. Санузел.

Можно объединить выключатели комнаты 1, 2, 3 и санузла в одну группу. При этом используем автомат B 10, сечение провода (медь) 3 × 1,5 мм². Ориентировочная мощность потребления 800 Вт.

Итак, на данном этапе мы определились с группами потребителей, автоматическими выключателями и сечением силового кабеля. Выведем в виде таблицы получившиеся данные:

Таблица 1. Выбор автоматов (автоматических предохранителей) для групп потребителей:

ГРУППЫ	ТИП АВТОМАТА	ТИП ПРОВОДА
Розетки 1 этаж	C25 1P	ВВГ 3 × 2,5 мм²
Розетки кухня 1 этаж	C16 1P	ВВГ 3 × 2,5 мм²
Розетки 2 этаж	C25 1P	ВВГ 3 × 2,5 мм²
Розетки санузел 2 этаж	C16 1P	ВВГ 3 × 2,5 мм²
Освещение 1 этаж	B10 1P	ВВГ 3 × 1,5 мм²
Освещение 2 этаж	B10 1P	ВВГ 3 × 1,5 мм²
	Автомат —это однополюсный 10 амперный автоматический предохранитель. Он защищает фазный проводник, подключенной к автомату однофазной двухпроводной или однофазной трехпроводной электропроводки от расплавления изоляции и проводящей жилы провода в связи с перегревом от токов короткого замыкания и длительного нагрева протеканием тока превышающего 10 А. Автомат обеспечивает прекращение поступления электроэнергии в однофазную электросистему с нагрузкой до 2.2 кВт при наступлении аварийной ситуации отключением подачи напряжения. Характеристическая кривая обуславливает применение автомата B10 для защиты проводок с токами включения (пусковыми токами) до 30 - 50 ампер .
	Автомат —это однополюсный 10 амперный автоматический предохранитель. Он защищает фазный проводник, подключенной к автомату однофазной двухпроводной или однофазной трехпроводной электропроводки от расплавления изоляции и проводящей жилы провода в связи с перегревом от токов короткого замыкания и длительного нагрева протеканием тока превышающего 16 А. Автомат обеспечивает прекращение поступления электроэнергии в однофазную электросистему с нагрузкой до 3.52 кВт при наступлении аварийной ситуации отключением подачи напряжения. Характеристическая кривая обуславливает применение автомата C 16 для защиты проводок с токами включения (пусковыми токами) до 80 - 160 ампер .
	Автомат — это однополюсный 10 амперный автоматический предохранитель. Он защищает фазный проводник, подключенной к автомату однофазной двухпроводной или однофазной трехпроводной электропроводки от расплавления изоляции и проводящей жилы провода в связи с перегревом от токов короткого замыкания и длительного нагрева протеканием тока превышающего 25 А. Автомат обеспечивает прекращение поступления электроэнергии в однофазную электросистему с нагрузкой до 5.5 кВт при наступлении аварийной ситуации отключением подачи напряжения. Характеристическая кривая обуславливает применение автомата C 25 для защиты проводок с токами включения (пусковыми токами) до 125 - 250 ампер .
	— вид медного силового кабеля ВВГ изолированные жилы которого расположены параллельно в одной плоскости. Данный силовой кабель имеет оболочку и саму изоляцию из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), что обеспечивает не распространение горения при одиночной прокладке. Кабель подходит при эксплуатации в сухих и влажных помещениях и на открытом воздухе, но не рекомендуются для прокладки в земле. Хорошо выдерживает низкие (до -50°C) и высокие (до +50°C) температуры. Устойчив к воздействию влажности до 98 % и различных химических веществ. Силовые кабели ВВГ-П имеют различные площади сечения токопроводящих жил, которая зависит от объекта использования. Медный кабель с площадью сечения жилы 1,5 мм² рассчитан под ток 19 А и мощность 4100 Вт, а с площадью сечения жилы 2,5 мм² — под ток 27 А и мощность 5900 Вт.

Как выбрать УЗО. Расчет под рассмотренный пример

В предыдущем пункте мы рассмотрели какие автоматические предохранители понадобятся для конкретного дома. Теперь исходя из этих данных с помощью расчета определим необходимые узо автоматы под данную конфигурацию. Для наглядности и удобства выбирать устройство защитного отключения будем по сформированным в таблице выше группам. Но для начала определимся с рекомендациями и уже известными методиками выбора и расчета:

1. Для того, чтобы обеспечить лучшую электробезопасность и одновременно с этим максимальную бесперебойность электроснабжения желательно устанавливать отдельный узо автомат на каждую группу потребителей. Для этих целей применяются устройства со значением величины силы тока утечки (уставка) 10 мА и 30 мА , при котором срабатывает защита.
2. Для влажных групп , выполненных отдельной линией, устанавливается УЗО с уставкой 10 мА. В нашем примере к влажным группам отнесем санузел на втором этаже, в котором будет находиться стиральная машина.
3. Номинальный ток устройства защитного отключения выбирается равным или на ступень выше номинального тока автоматического выключателя, который защищает данный участок цепи.

Исходя из первого и второго пунктов можно определиться со следующим: во всех группах кроме «розетки санузел 2 этаж» устанавливаем устройства с уставкой 30 мА, а во влажную группу санузла второго этажа — 10 мА.

Как выбрать узо

Исходя из третьего пункта можно предварительно определиться с номиналом устройства защитного отключения под конкретный автоматический выключатель группы потребителей.

Таблица 2. Выбор УЗО для групп потребителей:

Дополнить ответ на вопрос как выбрать узо для квартиры или дома можно проверкой предварительно выбранных нами типов устройств по усечке. Они должны выполнять защитные функций согласно нормам. Для этого необходимо рассчитать ток утечки электроустановки IΔ:

• IΔ = IΔэп + IΔсети, где IΔэп — ток утечки электроприемника, мА; IΔсети — ток утечки сети, мА.

При расчете тока утечки в электроустановке ПУЭ предписывают принимать ток утечки электроприемников из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки цепи из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника. Соответственно:

• IΔэп = 0,4 X Iрасч, где Iрасч — расчетный ток в нагрузке цепи, А.
• Iрасч = Iном = Pном / (Uном X cosφном).

Коэффициент мощности cos φ характеризует количество реактивной энергии, потребляемой устройством. Большинство бытовой и офисной техники имеет активный характер нагрузки (реактивное сопротивление у них отсутствует или мало), для них cos φ=1 .

Номинальную мощность Pном (Вт) в нашем случае берем из групп потребления, где каждой задавали ориентировочную мощность потребления. Чтобы стало понятнее, возьмем группу «розетки 1 этаж». В нее входят гостиная, комната, коридор и санузел. Мы задали ориентировочную мощность потребления для отдельных комнат 1600 Вт. Суммарно для группы этот показатель будет 4800 Вт .

Номинальное напряжение для однофазной сети Uном = 220 В.

• IΔсети = 0,01 X Lпровода, где Lпровода — длина фазного проводника, м.

Согласно требованиям ПУЭ суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального отключающего дифференциального тока IΔn УЗО. То есть номинальный дифференциальный отключающий ток устройства (который нанесен на корпусе) должен быть как минимум в три раза больше суммарного тока утечки защищаемой цепи электроустановки IΔ :

• IΔn > = 3 IΔ.

Пример расчета соответствия устройства в группе потребителей

Рассмотрим группу «розетки 1 этаж» :

• IΔn = 30 мА (из таблицы 2).
• Uном = 220 В .
• Pном = 4800 Вт .
• Lпровода — в данном случае неизвестно, и его оптимальную длину определим.

По условию IΔn > = 3 IΔ , IΔ <= 30/3 <= 10 мА.

Iрасч = 4800 / 220 = 21,81 А.

IΔэп = 0,4 X 21,81 = 8,73 А.

По основной формуле IΔ = IΔэп + IΔсети:

10 = 8,73 + (0,01 X Lпровода);

(10-8,73) / 0,01 = Lпровода;

Lпровода = 127 метров.

Вывод: установленный на рассмотренную группу УЗО 25 А 30 мА в паре с автоматом C25 1P приемлем при учете что протяженность фазного проводника не превысит 127 метров. Естественно, на этапе проектирования и монтажа вы будете знать длину провода, задействованного в каждой конкретной группе. И для проверки соответствия по формуле рассчитывается IΔ. Полученный ток умножаем на три и сравниваем с маркировкой использованного устройства защитного отключения. Должно выполняться условие IΔn > = 3 IΔ.

Допустим, Lпровода в группе = 250 метров; тогда исходя из предыдущего расчета IΔ=8,73+(0,01 X 250) = 11,23 мА; 3 IΔ = 33,69 > IΔn. Условие не выполнилось. Как выход, можно разделить группу на две.

Подключение УЗО и автоматов в электрощите — основные схемы

Мы рассмотрели пример определенного дома или квартиры и выделили группы потребителей электроэнергии, выбрали для них автоматику и рассмотрели методику расчета соответствию требованиям. Дополним изученное выше наглядным примером и схемой как правильно подключить УЗО и автоматы. Укомплектуем электрический щит:

Схема подключения УЗО и автоматов

Рассматривая данную схему может возникнуть несколько вопросов:

• Установка вводного автомата.
• Установка противопожарного узо.
• Оптимизация количества устройств защитного отключения.

Начнем с последнего пункта. Естественно условие использовать отдельное УЗО на каждую группу потребителей электроэнергии обосновано. Однако всегда есть альтернатива и можно от чего то отказаться в данной схеме. К примеру, можно:

• Убрать противопожарное устройство защитного отключения.
• На освещение первого и второго этажа не использовать УЗО.
• Установить на розетки первого и второго этажа одно общее устройство защиты. При этом номинальный ток группового УЗО выбирается так, чтобы он был равен или больше суммы номиналов групповых автоматических выключателей. Если сумма номиналов групповых автоматов превышает номинал вводного автоматического выключателя, тогда номинальный ток устройства защитного отключения выбирается равным номинальному току вводного УЗО, а если вводное противопожарное устройство не установлено, тогда равным или больше номинала вводного автоматического выключателя.

В любом случае — это всего лишь варианты, которые необходимо просчитать и проанализировать. Вариантам и схемам подключения УЗО посвятим отдельный обзор. А теперь для завершения темы кратко рассмотрим установку вводного автомата и противопожарного узо.

Вводной автомат – это автоматический выключатель подачи электричества от питающей сети к объекту, если возникает перегрузка в цепи, или произошло короткое замыкание. От обычных автоматических выключателе использованных в схеме он отличается большей величиной номинального тока. При малом количестве нагрузок он может быть однополюсным и подключаться через фазный провод. В нашем примере использовали двухполюсный образец. Двухполюсный автомат представляет собой блок с двумя полюсами. Они снабжены объединенным рычажком и имеют общую блокировку между механизмами отключения. Эта конструктивная особенность важна, так как ПУЭ запрещают производить разрыв нулевого провода.

В распределительных щитах могут устанавливаться противопожарные УЗО . От обычных устройств они отличаются большей уставкой по току утечки – 100 мА или 300 мА. Для того, чтобы выполнялась селективность, желательно использовать устройства с буквой S на передней панели. Если установить обычное не селективное, то при срабатывании одного из групповых УЗО почти всегда будет срабатывать и противопожарное.

В качестве дополнения — видео: схемы подключения УЗО

Рассмотренная тема довольна обширна, и мы постарались разобрать как правильно подключить УЗО и автоматы в квартире (доме) по заданной схеме и планировке. Выбор того или иного защитного устройства должен быть обоснован расчетами и соответствовать нормам. Для лучшего понимания рекомендуется изучить дополнительные материалы по этому вопросу.

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. Вот 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. Ток, 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. Сюда 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.

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

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:

1. 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).
2. Проводник заземления в подключении УЗО «не участвует».
3. Подключение питания на УЗО производится к верхним клеммам. Разъёмы для ввода фазы на УЗО обычно обозначаются «1», для выхода — «2».
4. 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.
5. 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.
6. 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

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?

1. В какую комнату устанавливается потребитель?

А) Спальня

1. Значение тока отключения?

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.

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).

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.

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.

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:

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.