Как рассчитать УЗО по мощности

Как выбрать УЗО. Пример расчета

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info!

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

Теперь пришло время закрепить полученную информацию на конкретном примере.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Давайте дополним имеющуюся схему электропроводки жилого дома устройствами защитного отключения.

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

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

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

IΔэп — ток утечки электроприемника, мА;

IΔсети — ток утечки сети, мА;

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

Lпровода — длина фазного проводника, м.

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

IΔn > = 3 IΔ.

3 IΔ=3х3,45=10,35 мА.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Выбираем все УЗО одой марки, для примера АВВ.

В результате расчетов у нас получилась следующая схема:

— первый вариант, если используются два групповых УЗО;

— второй вариант, если используются три групповых УЗО.

Смотрите подробное пошаговое видео Как выбрать УЗО. Пример расчета:

Интересные материалы по теме:

Правильный подбор УЗО

16 декабря 2019

Время на чтение:

С целью создания безопасных условий проживания окружающих, при работающем электрооборудовании, выпускаются особые электротехнические аппараты — коммутационные устройства защитного отключения, которые чаще на практике называются сокращенно «УЗО». Они защищают от поражения электротоком, при соприкосновении с оборудованием, которое при аварийных ситуациях находится под напряжением.

Примечательно, что подобная защита совершается и от прямого, и от косвенного касания корпуса оборудования, которое находится под напряжением. Кроме данной цели УЗО применяется для контроля технического состояния изоляционных материалов проводки. Подобное гарантирует вспомогательную защиту квартиры от возгорания электрических линий. Владельцам, устанавливающим мощную бытовую технику, потребуется знать, как выбрать УЗО, чтобы обезопасить себя и своих близких.

Одно- и трехфазный аппараты

Устройство и базовый принцип работы УЗО

В корпусе защитного прибора выполнена магнитная цепь, из радиального сердечника, входной ток (I1) и выходной ток (I2). В равновесном состоянии сети данные токи равняются, и электросистема функционирует в безопасном режиме. При появлении электротока утечки на корпусе электрооборудования (Id), сбалансированность токов нарушается и по измеряемой обмоточной цепи сердечника течет ток, имеющий величину, пропорциональную току Id.

Принцип действия

Реле срабатывает, так как запитан от этой обмотки измерения, электроцепь размыкается, и ток на корпус оборудования не попадает. Как результат — устройство реализует защиту пользователя от тока Id. Разница токов считается дифференциальной, а защитный аппарат, комбинированный с УЗО, считают дифференциальным автоматом защиты.

Дополнительная функция УЗО

Классификация защитных устройств

Чтобы любой потребитель смог правильно определиться с моделью, перед тем, как выбрать УЗО для квартиры из множества предлагаемых модификаций в торговой сети, специалисты создали классификацию, основанную на следующих параметрах:

• принципиальный метод отключения;
• происхождение дифтока;
• временная задержка отключения дифтока;
• конструкционное число полюсов;
• технология монтажа.

Классификация по току

Наиболее значимыми параметрами являются метод срабатывания и род дифтока. Метод в свою очередь делится на два варианта подключения — электромеханический и цифровой. В первом варианте УЗО отключает питание на аварийном участке, вне связи с сетевыми параметрами. Базисный эксплуатационный орган — тороидальный сердечник, с размещенными обмотками. Во время утечки, во вторичной электроцепи создается напряжение для включения реле поляризации, что активирует отключающий механизм.

Важно! Все модификации реализуемых устройств защитного отключения группируются по току нагрузки, протекающего через них. Они способны обрабатывать напряжение установленной формы колебаний. На корпусах бытовых агрегатов и в паспортных данных производителем указывается рабочее напряжение. Это значение обязано отвечать диапазону номинального электрического тока. Вариант АС станет активирован при мгновенном поступлении переменного напряжения утечки в управляемой электросхеме либо в случае его волнообразного усиления. Такие приборы маркируются «АС» либо символьным значком «

Критерии выбора

Выбирать наибольший и пороговый ток, число полюсов, вариант монтажа и остальные технологические характеристики нужно неукоснительно с учетом специфики объекта и фактических данных внутридомовой электроразводки. Накануне приобретения защитного аппарата рекомендуется посетить электрические интернет-форумы для исследования вопроса, какой мощности УЗО правильно выбрать для дома.

Выбор прибора по мощности

УЗО не осуществляет контроль потребление энергии присоединенных устройств, но содержит лимитирования по предельному пропускаемому току. В связи с чем необходимо понимать, как подобрать его по мощности, чтобы при установке схемы электроразводки верно просчитать потребление энергии отдельной группы объектов. Поскольку при завышении рабочего токового значения он перегорит. Можно сделать выбор УЗО по мощности с применением таблицы.

Таблица расчета УЗО по мощности и току утечки

В расчете принята длина провода — 20 м, напряжение в сети 220 В.

На жилых объектах чаще всего применяют одно либо двухуровневую систему, защищающую от поражения электротоком. Они отличаются собственными характерными чертами. В одноуровневой с одним устройством — подсчет номинала тока производится по сумме всех мощностей приборов, присоединенных к электросети.

Рассчитать параметры можно самостоятельно. В частности, при потреблении электроэнергии стиральной машиной — 2 400 Вт, осветительными устройствами — 1400 Вт и иными приборами в квартире — 3500 кВт, УЗО обязан пропускать:

Округляем до 40 А, получаем номинал защиты аппарата, который позволит работать ему в нормальном режиме даже при подключении всех токовых приемников.

Обратите внимание! Двухуровневая схема, как правило, устанавливается в пределах одного электрического щита. Она абсолютна надежная, не имеющая никаких недостатков, разве, что завышенные расходы на приобретение аппарата.

Расчет необходимого дифференциального тока

Разнообразная модификация УЗО позволяет срабатывать при конкретном размере дифтока, возникающего промеж 2-мя токовыми жилами кабеля. Поэтому необходимо уметь, как выбрать для дома аппарат с безопасными параметрами.

При расчетах порогового дифтока предусматривают одновременно ряд характеристик:

• длину токопровода до использующего электричество бытового устройства;
• естественную потерю тока в аппаратуре;
• ресурс мощности приборов.

Общая формула определения дифтока следующая:

• Протяженность кабельной линии — 12 м.
• Стиральная машинка — 2400 Вт.
• Осветительные приборы — 1400 Вт.
• Других приборы — 3500 Вт.

• Стиральная машинка = (0.4×2400/220) + 0.01×12 = 4.48 мА;
• Осветительные приборы = (0,4×1400/220) + 0.01×12 = 2.54 мА;
• Других приборы = (0,4×3500/220) + 0.01×12 = 5.45 мА.

Согласно правилам, пороговый ток обязан быть в 3 раза выше вычисленного дифтока. Это сопряжено с высокой пусковой электронагрузкой при старте бытовой техники. В случае, когда не соблюдаются такие правила, то появятся частые ошибочные срабатывания защиты, что в свою очередь станет создавать проблемы в эксплуатации бытовых приборов.

Время срабатывания УЗО

В 2-х уровневой системе возникновение большой токовой утечки способно привести к срабатыванию устройства на 2-х уровнях. Для того чтобы не допустить такую ситуацию, в роли базовой возможно инсталлировать избирательное предохранительное устройство с периодом срабатывания 150/500 мс, что в несколько раз выше, чем у типового устройства 20/40 мс.

Параметры защиты

Дополнительная информация! Время срабатывания защиты находится в зависимости от значения электротока утечки: чем он больше представляет опасность, тем быстрее будут отключены силовые контакты.

При подобном выборе защиты обесточиваться станет исключительно энергопитание на 2-ом уровне и не будет отключена электроэнергия во всем доме. В отношении классических УЗО — чем меньше период их отклика, тем они безопаснее.

Выбор надежного производителя

На российском электротехническом рынке достаточно много хороших УЗО знаменитых отечественных и иностранных компаний. По мнению электротехников наиболее прочными и долговременными являются следующие марки защитных аппаратов:.

Схема установки

Подсоединение УЗО в монофазной и трехфазной электросети, где применяются фазный L-проводник и N-проводник, зачастую использует вариант включения защиты без заземляющей системы. Подобный порядок существует, как правило, в старом жилом фонде.

Схема УЗО в сети 220 с заземлением

Модификации включения устройства в однофазную сеть:

• Общая защита 220 В сети в доме без контура заземления. Устройство монтируется в электрощите. Оно располагается между вводными автоматами и прочими однополосными АВ. Устройство гарантирует охрану абсолютно всех отходящих электролиний, в случае возникновения тока утечки. Подобный вариант подсоединения защиты без заземления содержит единственный недостаток — так как защитный прибор общий в случае возникновения аварии невозможно будет правильно установить, на какой электролинии возникла авария.
• Общее УЗО для 220В, электросчетчик и система заземления.

Необходимо обратить внимание на тот факт, что в новейших защитных системах, чтобы верно подсоединить защиту, не требуется монтаж питающих линий только сверху либо снизу прибора. Они допускают оба варианта, поэтому, чтобы не допустить ошибок, предварительно необходимо будет внимательно изучить техническую документацию при подключении УЗО.

Пример расчета тока утечки в сети при выборе УЗО

В данном примере, я буду рассчитывать ток утечки в сети при выборе УЗО для защиты водонагревателя типа GORENJE GBK 200 RN мощность 2000 кВт, номинальное напряжение сети Uф = 220В, длина от водонагревателя до УЗО (установлен в подъезде в распределительном щитке) составляет L = 15м.

Основные требования по выбору УЗО представлены в статье: «Выбор УЗО».

1. Определяем расчетный ток по общеизвестной формуле:

Коэффициент мощности cosϕ для водонагревателя принимаем по таблице 1, cosϕ = 1.

Таблица 1 — Коэффициенты мощности для отдельных бытовых электроприемников

2. Для защиты линии выбираем автоматический выключатель (АВ) на номинальный ток – 10 А.

3. Номинальный ток УЗО выбираем на одну ступень больше номинального тока выключателя, данный выбор обусловлен тем, что при перегрузке 45%, автоматический выключатель отключит ток перегрузки за время до 1 часа и в течении этого времени, через УЗО будет протекать ток перегрузки, который может повредить УЗО.

Данное решение еще прописано в зарубежных нормативных документах.

4. Для сети с номинальным напряжением 220 В применяем двухполюсное УЗО, если же у вас номинальное напряжение 380 В нужно применять четырехполюсное УЗО.

5. Определяем суммарный ток утечки, обусловленный утечкой в водонагревателе и питающем кабеле в соответствии с ПУЭ 7-издание пункт 7.1.83:

6. Определяем минимальное значение дифференциального тока УЗО:

7. Выбираем УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током 30 мА.

30 мА > 11,37 мА (условие выполняется)

8. Выбираем дифференциальный автомат типа EZ9D34616 Easy9 с техническими характеристиками:

Сколько УЗО нужно ставить в квартире?

Самым распространённым способом защиты жителей квартиры или частного дома от поражения электрическим током является установка УЗО или дифференциального автомата.

Чаще всего для этих целей подключается всего один прибор, непосредственно после прибора учёта или вводного автомата. Это самый дешёвый вариант, но не единственный.

Поэтому сколько УЗО нужно на квартиру зависит от разных факторов и выбор варианта защиты желательно производить на стадии проектирования электропроводки или, в крайнем случае, вводного щитка.

Правильный выбор УЗО для квартиры

Большинство хозяев квартир устанавливают УЗО только после того, как они или их знакомые попадают под воздействие электрического тока. При этом начинают спорить со специалистами по поводу того, сколько УЗО ставить в квартире — одно, три или больше. Этот вопрос так же является достаточно популярным на различных форумах.

Основной аргумент против установки большого количества защитных приборов, что это развод на деньги со стороны электромонтёров — дополнительные устройства это дополнительная работа, материалы, а в некоторых случаях и разница между оптовой ценой, по которой УЗО приобретают монтажники и розничной, по которой эти приборы предлагают заказчику.

При этом степень защиты от поражения электрическим током зависит не от количества защитных устройств, а от тока уставки, который обычно равен 30мА.

Несмотря на эти факты, многие независимые специалисты советуют устанавливать несколько приборов. Это обеспечивает отключение только аварийных приборов и предотвратить ложные срабатывания.

Количество УЗО в квартире

Есть ситуации, в которых достаточно установки всего одного УЗО. Обычно это такое построение схемы электропроводки, при которой отсутствует разделение потребителей на группы.

Это оправдано при небольшом количестве электроприборов, например, в однокомнатной квартире или при подключении УДТ к электропроводке, выполненной в советское время алюминиевыми проводами 2,5мм².

В более современных схемах электроприборы разделены на группы и для каждой из них возможно подключение УЗО или дифференциального автомата. Установка нескольких приборов защиты имеет ряд преимуществ:

• Более точный подбор уставки защиты. Для розеток в ванной комнате и стиральной машины СП 31-110-2003. П.А.4.15 предписывается установка УЗО с уставкой 10мА. Это обеспечивает более быстрое отключение питания при прикосновении человека к элементам, находящимся под напряжением. Аналогичный прибор желательно подключить к детской комнате
• При установке нескольких приборов в аварийной ситуации отключается только тот электроприбор или линия, в которых нарушена изоляция и имеется ток утечки. Все остальные устройства остаются подключёнными к сети, что облегчает поиск и устранение неисправности.
• Монтаж нескольких УДТ позволяет установить противопожарное УЗО и реализовать двухступенчатую систему защиты. Для этого необходимо дополнительно подключить дифференциальный автомат или УЗО с уставкой 100мА.

Самыми распространёнными моделями УЗО являются устройства с уставками 30мА. Это универсальные приборы, которые можно использовать для защиты всех электроприборов, установленных в квартире.

Для большего удобства количество УЗО в квартире должно соответствовать количеству отдельных линий или групп электроприборов. При большом количестве устройств защиты желательно установить противопожарное УЗО с током уставки 100мА и подключить его сразу после вводного автомата или прибора учёта.

Вариант №1. Одно УЗО на всю квартиру — минусы

Основное назначение УДТ (устройства дифференциального тока) — защита людей от поражения электрическим током при прикосновении к элементам, находящимся под напряжением. Кроме того, оно предохраняет электропроводку и оборудование от возгорания при нарушении изоляции и появлении тока утечки на землю.

В этих случаях дифференциальная защита отключит питание от повреждённого участка сети. Следовательно, установка УЗО или дифференциального автомата необходима для обеспечения безопасности людей, живущих в доме.

Соответственно, вопрос не в том, устанавливать ли такие приборы, а в том, сколько УЗО нужно на квартиру. Для надёжной защиты достаточно всего одного устройства, но такая схема имеет ряд недостатков.

Прежде всего, это трудности при поиске неисправности. При отключении защиты для поиска неисправности придётся по-очереди отключать все линии. Это увеличит продолжительность ремонта.

Кроме этого, возможны срабатывания из-за суммирования токов утечки. Это явление происходит из-за того, что в любой исправной электропроводке и электроприборах имеется допустимый ток утечки.

Его величина в каждой отдельной линии недостаточная для срабатывания защиты, но сумма токов утечки может привести к отключению единственного УЗО, имеющего уставку всего 30мА. В частном доме дополнительным фактором является линия, идущая к гаражу или сараю.

Основным признаком срабатывания защиты по этой причины является отключение единственного УЗО при работе всех электроприборов и нормальная работа схемы при отключении любой из линий. В этом случае необходимо разделить электропроводку на группы и подключить УДТ к каждой из них.

Выбор УЗО в этом случае производится исходя из мощности подключённых электроприборов.

Это явление возникает по ряду причин:

• Исправное УЗО отключается при токе утечки в диапазоне 0,5-1 уставки. Следовательно, устройство, предназначенное для защиты бытовой электропроводки и имеющее уставку 30мА, может отключиться при токе утечки 15мА.
• Величина тока утечки в сети и оборудовании определяются ПУЭ п.7.1.83. Согласно этим правилам существует его фоновое значение. Оно зависит от мощности электроприборов и протяжённости сети — 1,8мА на 1кВт и 10мкА на 1м длины кабеля. Это незначительные величины, но для современной квартиры сумма токов может привести к отключению защитного устройства, особенно если утечка в каждой из линий превышает допустимую.
• Для безопасной эксплуатации оборудования ток срабатывания дифференциальной защиты должен не менее чем в три раза превышать допустимый ток утечки. Это требование так же указано в ПУЭ п.7.1.83 . Следовательно, для УЗО 30мА допустимый ток утечки составляет 10мА, что соответствует 5,5кВт мощности электроприборов. Это суммарная мощность стиральной и посудомоечной машин, не считая других электроприборов.

Вариант №2. Два УЗО на квартиру — оптимально

Рассмотрим еще один примет, допустим имеется 3-х комнатная квартира (количество комнат особой роли не играет). Из техники все как положено: телевизор, холодильник, стиральная машина, компьютер и т.п. В щите установлено одно УЗО на 30 мА, которое защищает все розеточные группы квартиры, включая освещение. Все отлично работает ничего не выбивает.

Тут в один прекрасный день вас затопили соседи сверху. Причем протечку вы можете и не заметить. Проводка намокла, появилась утечка, на которую среагировало УЗО и обесточило всю квартиру. Отключился холодильник, свет, все.

Приходите домой после рабочего дня: освещения нет, микроволновка не работает. Что делать, где искать причину отключения.

А еще лучше, когда вы уехали в отпуск или на дачу, на пару дней. Приезжаете и начинаете выгребать «пахучее» содержимое из холодильника из-за маленькой протечки воды от соседей.

Поэтому здесь оптимальным решением будет установка как минимум двух УЗО на квартиру. Желательно разбить поровну на розеточные линии и свет.

Вариант №3. Минимум три УЗО — идеально

Почему я считаю что в квартире необходимо устанавливать минимум три УЗО? Отключение дифференциальной защиты происходит по нескольким причинам:

1. Прикосновение человека к токоведущим частям. Это самый простой случай и для приведения электросхемы в рабочее состояние достаточно включить УЗО или дифавтомат.
2. Нарушение изоляции между частями оборудования, находящимися под напряжением, и заземлённым корпусом или водопроводом. В этом случае установка нескольких приборов упростит поиск неисправности.
3. Превышение фонового тока утечки над уставкой УДТ. Для предотвращения ложных срабатываний так же необходимо устанавливать несколько защитных устройств.

В обычной квартире достаточно двух штук с уставкой 30мА, но здесь есть один нюанс — для защиты от замыкания на землю и поражения людей электрическим током стиральную машину и розетки рекомендуется подключать через УЗО с уставкой 10мА. Такие приборы могут срабатывать при токе утечки всего 5мА, поэтому они подключаются только к отдельной линии.

Соответственно, для более надёжной защиты и упрощения поиска неисправностей необходимо установить 3 защитных устройства:

• для кухонных розеток, включая посудомоечную машину — 30мА;
• для комнатных и коридорных розеток и освещения — 30мА;
• для розеток в ванной, включая посудомоечную машину — 10мА.

При увеличении количества групп потребителей количество УДТ желательно увеличить. Поэтому на вопрос сколько УЗО нужно на квартиру однозначного ответа не существует. Необходимое количество защитных устройств зависит от схемы электропроводки.

Некоторые «специалисты» советуют вместо нескольких приборов с уставкой 30мА подключать одно устройство с током срабатывания 100мА. Это делать нельзя, потому, что такой ток является смертельно опасным для человека. Кроме того, в месте нарушения изоляции будет выделяться мощность до 22Вт.

Это сравнимо с мощностью пламени карманной зажигалки и может привести к возгоранию рядом расположенных горючих материалов и пожару.

Недостатки при установке большого количества УЗО

Основной недостаток большого количества защитных приборов — высокая стоимость этих устройств. Кроме того, это увеличивает размеры электрощитка, а совмещение функций УЗО и автоматического выключателя в одном дифференциальном автомате ещё больше увеличивает стоимость электропроводки.

Поэтому при определении, сколько УЗО нужно на квартиру, необходимо выбирать оптимальное соотношение между достоинствами и недостатками большого количества приборов.

Если установка для каждой линии отдельного автомата является необходимостью, без этого линия не является отдельной, то количество УЗО можно уменьшить и присоединить к одному прибору линии, подключающиеся к разным автоматическим выключателям.

На какую линию следует ставить отдельное УЗО

Не все линии требуется подключать к отдельному УЗО. Это усложняет схему и увеличивает стоимость электромонтажных работ. Однако есть группы потребителей, для которых такой прибор необходим:

• Стиральная машина и розетки в ванной комнате. Эти потребители присоединяются к одинаковым УЗО 10мА, но подключать их к общему защитному устройству нецелесообразно из-за большого фонового тока утечки в сырых помещениях.
• Линию розеток в комнатах допускается подключить к общему УЗО 30мА с освещением. Автоматический выключатель у каждой линии должен быть отдельным.
• В частном доме отдельное УЗО желательно установить для гаража и дворового освещения. В этих местах повышенная вероятность попадания влаги на провода и электроприборы.

Подведя итог всему вышеизложенному можно сделать вывод, что при определении, сколько должно быть УЗО в щите, выбор зависит, прежде всего, от сложности электропроводки и размеров квартиры — в однокомнатная квартире достаточно одного прибора, в двух- или трёхкомнатной необходимы три устройства защиты.

В частном доме их число определяется его размерами и количеством надворных построек. Кроме того, может быть целесообразным установка противопожарного УЗО с уставкой 100 или 300мА.

Правильный подбор УЗО по мощности

Твёрдо решив с помощью УЗО обезопасить свою семью от электрического тока, а свой дом от возгораний, нужно правильно рассчитать характерные показатели защиты и потребления, для того, чтобы подобрать подходящий номинал.

Трехфазное и однофазное УЗО

Прежде всего, нужно чётко осознавать и различать как параметры самого защитного устройства, так и характеристики подключаемых потребителей электроэнергии.

Параметры УЗО и примеры

На корпусе УЗО указывают:

• Iкзmax – предельный ток короткого замыкания (КЗ) не больше 0,25с., -зависит от сечения проводников, и их длины, приблизительно равной расстоянию до питающей трансформаторной подстанции. Чем она ближе, тем большим будет Iкзmax. Данный параметр указывают в виде числа, обведённого рамкой;

Пояснение : на практике применяют: для частных жилых домов Iкзmax=4500А, для многоквартирных Iкзmax=6000А, для промышленных установок Iкзmax=10000А.

• Un – номинальное напряжение, 220В для однофазной, 380В для трёхфазной сети;
• In – номинальный (рабочий) ток. Этот параметр выбирают на одно значение больше, чем у защитного автомата. То есть, нужно предварительно рассчитать нагрузку сети, просуммировав потребляемые всеми устройствами токи.

Пояснение : если вводной автомат регламентирован техническими условиями, то считать уже не нужно, просто выбрать следующее значение из ряда: 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100.
Например, если на вводе стоит автомат 25А, то УЗО следует выбрать 32А;

• IΔn – дифференциальный ток утечки, отличительный параметр, свойственный только устройствам защитного отключения и дифавтоматам (УЗО+автомат). Имеет ряд значений: 10, 30, 100, 300, 500 мА;

Примеры:

1. IΔn=10мА – для отдельных бытовых приборов или групп: электроплита, холодильник, стиральная машина, бойлер; электропитание в ванной, бане, подвале, – то есть, для питания электроприборов с металлическим корпусом в местах с повышенной влажностью;
2. IΔn=30мА – самый популярный параметр для установки на вводе для защиты всего дома или квартиры;
3. IΔn=100мА и больше – используется для обеспечения пожарной безопасности разветвлённых энергосетей. Порядок расчета IΔn для таких потребностей представлен ниже.

Таблица некоторых параметров УЗО

Тип дифференциального тока утечки, вызывающий срабатывание устройства, обозначается буквами или символьным обозначением:

• АС – IΔn переменный. Обозначение – синусоида. Применяется для электронагревательных приборов, систем освещения, электродвигателей;
• А – IΔn переменный и пульсирующий постоянный. Предпочтительно его применение для подключения холодильников, стиральных машин, другой техники, в которой опасное постоянное напряжение может появиться на корпусе. Самый популярный в быту тип;
• В – IΔn переменный и сглаженный постоянный — используется преимущественно в промышленных установках;
• S – обеспечивает селективность (выборочность) срабатывания устройств защиты. Имеет задержку во времени 0,1-0,5 с. Применяется для установки на вводе для больших объектов с большим количеством потребителей и повышенными требованиями к электротехнической безопасности. Например, если в гостинице постоялец уронит фен в ванную, не должен отключиться весь отель или этаж, а только устройство для данного потребителя.
• G – также используется для селективной защиты с высокой устойчивостью к ложным срабатываниям, имеет задержку 0,05-0,09 с;
• Степень защиты IP20 (наиболее распространённый вариант) означает, что устройство имеет второй класс защиты от прикосновений и нулевой класс (не имеет) влагозащищённости. Если требуется работа устройств во влажных местах, нужно интересоваться второй цифрой данного параметра;
• Логотип производителя – важная характеристика, требующая особого рассмотрения, выходящего за рамки данной статьи. Следует обратить внимание на репутацию фирмы, отзывы клиентов, а также на внешний вид самого изделия – неряшливо нанесённые обозначения, некачественная сборка, неровность стыков должна насторожить покупателя. Отличительной чертой производителей является износостойкость изделия.

УЗО крупным планом . Можно рассмотреть параметры

Температурный режим. Для обычных устройств находится в диапазоне -5 +40°С, но в пост советском пространстве особую популярность снискали устройства специального исполнения: -25+40°С;

Электрическая схема. Для не специалиста она мало о чём может сказать, но обратить внимание нужно на наличие треугольника, обозначающего усилитель, что означает принадлежность УЗО к электронному типу.

Они дешевле, но менее надёжны, особенно в условиях нестабильного напряжения сети – от него питается электрическая схема усиления, склонная к выходу из строя при данных условиях. При обрыве ноля и одновременной утечке фазного напряжения эта система не сработает.

Описание параметров УЗО на корпусе

Стоит ещё раз напомнить, что УЗО применяются только совместно с автоматами защиты.

Приняв к сведению вышеописанные характеристики, зная номинал своего вводного защитного автомата, для загородного дома или квартиры можно осуществить выбор УЗО, оперируя только этими данными, не вникая сложности электротехнических расчётов.

Пример выбора УЗО без расчета

Допустим на входе автомат In=20А. Подходящим значением номинала защитного устройства будет 25А, тип А (данное требование часто встречаемое на многих бытовых электроприборах). Для входного устройства IΔn=30 мА, для отдельных электроприборов IΔn=10 мА. (в этом случае также обязательно ставить последовательно защитный автомат, In которого выбирается соответственно нагрузке).

Значение In УЗО также должно быть выше на одно значение.
Для того чтобы выбрать подходящий УЗО противопожарной защиты для больших разветвлённых сетей, для начала нужно узнать суммарный потребляемый ток IΣ всеми устройствами.

IΣ = IP1+ IP2+ IP3+…IPn

В случае расчета по мощности, вычислить IΣ можно исходя из формулы:

где PΣ – суммарная мощность.

Потом следует вычислить суммарный ток утечки IΔΣ. Согласно требованию ПУЭ 7.1.83, при невозможности узнать ток утечки IΔP у конкретного электроприемника, его выбирают равным 0,4 мА на каждый Ампер нагрузки, а для проводника принимается значение IΔL = 10мкА=0,01мА на каждый метр длины L фазного провода.

Имея уже вычисленное значение IΣ, можно вычислить IΔΣ =0,4* IΣ +0,01*L. Также вышеупомянутый пункт ПУЭ требует, чтобы номинальный дифференциальный ток отключения устройства превышал в три раза суммарный ток утечек.

Конечная формула расчета приобретает вид:

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3* IΔΣ

Конкретный пример с расчетом

Допустим, требуется рассчитать УЗО для обеспечения надёжной пожарной безопасности большого деревянного трёхэтажного дома, используемого в качестве гостиного двора на горнолыжном курорте.

Подразумеваем низкие температуры (специальное температурное исполнение, -25°С), отсутствие газа (отопление и приготовление пищи только благодаря электроприборам), наличие холодильников, стиральных машин, бойлеров, различной бытовой аппаратуры. Допускаем, что расчёты для отдельных групп пользователей уже произведены, требуется рассчитать общее вводное устройство защиты (тип S).

Узнать ток потребления для каждого устройства можно из паспорта электроприбора, с помощью калькулятора произвести расчёты. Принимаем условное расчётное значение IΣ = 52А. Ближайшее значение защитного автомата – 63А, соответственно In УЗО будет 80А. С помощью линейки, рулетки измерить длину всего кабеля находящегося под напряжением, в независимости от подключения к нему нагрузки.

Примем, что длина проводов в сумме 280 м. Подставляем данные в формулу:
IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3*(0,4* 52 +0,01*280)= 70,8 (мА).
Ближайшее значение IΔn=100мА будет достаточным для обеспечения надежной защиты без ложных срабатываний.

Итоговый УЗО:
80А, тип S, IΔn=100мА, t -25°С.

Правильный подбор УЗО по мощности

Твёрдо решив с помощью УЗО обезопасить свою семью от электрического тока, а свой дом от возгораний, нужно правильно рассчитать характерные показатели защиты и потребления, для того, чтобы подобрать подходящий номинал.

Трехфазное и однофазное УЗО

Прежде всего, нужно чётко осознавать и различать как параметры самого защитного устройства, так и характеристики подключаемых потребителей электроэнергии.

Параметры УЗО и примеры

На корпусе УЗО указывают:

• Iкзmax – предельный ток короткого замыкания (КЗ) не больше 0,25с., -зависит от сечения проводников, и их длины, приблизительно равной расстоянию до питающей трансформаторной подстанции. Чем она ближе, тем большим будет Iкзmax. Данный параметр указывают в виде числа, обведённого рамкой;

Пояснение : на практике применяют: для частных жилых домов Iкзmax=4500А, для многоквартирных Iкзmax=6000А, для промышленных установок Iкзmax=10000А.

• Un – номинальное напряжение, 220В для однофазной, 380В для трёхфазной сети;
• In – номинальный (рабочий) ток. Этот параметр выбирают на одно значение больше, чем у защитного автомата. То есть, нужно предварительно рассчитать нагрузку сети, просуммировав потребляемые всеми устройствами токи.

Пояснение : если вводной автомат регламентирован техническими условиями, то считать уже не нужно, просто выбрать следующее значение из ряда: 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100.
Например, если на вводе стоит автомат 25А, то УЗО следует выбрать 32А;

• IΔn – дифференциальный ток утечки, отличительный параметр, свойственный только устройствам защитного отключения и дифавтоматам (УЗО+автомат). Имеет ряд значений: 10, 30, 100, 300, 500 мА;

Примеры:

1. IΔn=10мА – для отдельных бытовых приборов или групп: электроплита, холодильник, стиральная машина, бойлер; электропитание в ванной, бане, подвале, – то есть, для питания электроприборов с металлическим корпусом в местах с повышенной влажностью;
2. IΔn=30мА – самый популярный параметр для установки на вводе для защиты всего дома или квартиры;
3. IΔn=100мА и больше – используется для обеспечения пожарной безопасности разветвлённых энергосетей. Порядок расчета IΔn для таких потребностей представлен ниже.

Таблица некоторых параметров УЗО

Тип дифференциального тока утечки, вызывающий срабатывание устройства, обозначается буквами или символьным обозначением:

• АС – IΔn переменный. Обозначение – синусоида. Применяется для электронагревательных приборов, систем освещения, электродвигателей;
• А – IΔn переменный и пульсирующий постоянный. Предпочтительно его применение для подключения холодильников, стиральных машин, другой техники, в которой опасное постоянное напряжение может появиться на корпусе. Самый популярный в быту тип;
• В – IΔn переменный и сглаженный постоянный — используется преимущественно в промышленных установках;
• S – обеспечивает селективность (выборочность) срабатывания устройств защиты. Имеет задержку во времени 0,1-0,5 с. Применяется для установки на вводе для больших объектов с большим количеством потребителей и повышенными требованиями к электротехнической безопасности. Например, если в гостинице постоялец уронит фен в ванную, не должен отключиться весь отель или этаж, а только устройство для данного потребителя.
• G – также используется для селективной защиты с высокой устойчивостью к ложным срабатываниям, имеет задержку 0,05-0,09 с;
• Степень защиты IP20 (наиболее распространённый вариант) означает, что устройство имеет второй класс защиты от прикосновений и нулевой класс (не имеет) влагозащищённости. Если требуется работа устройств во влажных местах, нужно интересоваться второй цифрой данного параметра;
• Логотип производителя – важная характеристика, требующая особого рассмотрения, выходящего за рамки данной статьи. Следует обратить внимание на репутацию фирмы, отзывы клиентов, а также на внешний вид самого изделия – неряшливо нанесённые обозначения, некачественная сборка, неровность стыков должна насторожить покупателя. Отличительной чертой производителей является износостойкость изделия.

УЗО крупным планом . Можно рассмотреть параметры

Температурный режим. Для обычных устройств находится в диапазоне -5 +40°С, но в пост советском пространстве особую популярность снискали устройства специального исполнения: -25+40°С;

Электрическая схема. Для не специалиста она мало о чём может сказать, но обратить внимание нужно на наличие треугольника, обозначающего усилитель, что означает принадлежность УЗО к электронному типу.

Они дешевле, но менее надёжны, особенно в условиях нестабильного напряжения сети – от него питается электрическая схема усиления, склонная к выходу из строя при данных условиях. При обрыве ноля и одновременной утечке фазного напряжения эта система не сработает.

Описание параметров УЗО на корпусе

Стоит ещё раз напомнить, что УЗО применяются только совместно с автоматами защиты.

Приняв к сведению вышеописанные характеристики, зная номинал своего вводного защитного автомата, для загородного дома или квартиры можно осуществить выбор УЗО, оперируя только этими данными, не вникая сложности электротехнических расчётов.

Пример выбора УЗО без расчета

Допустим на входе автомат In=20А. Подходящим значением номинала защитного устройства будет 25А, тип А (данное требование часто встречаемое на многих бытовых электроприборах). Для входного устройства IΔn=30 мА, для отдельных электроприборов IΔn=10 мА. (в этом случае также обязательно ставить последовательно защитный автомат, In которого выбирается соответственно нагрузке).

Значение In УЗО также должно быть выше на одно значение.
Для того чтобы выбрать подходящий УЗО противопожарной защиты для больших разветвлённых сетей, для начала нужно узнать суммарный потребляемый ток IΣ всеми устройствами.

IΣ = IP1+ IP2+ IP3+…IPn

В случае расчета по мощности, вычислить IΣ можно исходя из формулы:

где PΣ – суммарная мощность.

Потом следует вычислить суммарный ток утечки IΔΣ. Согласно требованию ПУЭ 7.1.83, при невозможности узнать ток утечки IΔP у конкретного электроприемника, его выбирают равным 0,4 мА на каждый Ампер нагрузки, а для проводника принимается значение IΔL = 10мкА=0,01мА на каждый метр длины L фазного провода.

Имея уже вычисленное значение IΣ, можно вычислить IΔΣ =0,4* IΣ +0,01*L. Также вышеупомянутый пункт ПУЭ требует, чтобы номинальный дифференциальный ток отключения устройства превышал в три раза суммарный ток утечек.

Конечная формула расчета приобретает вид:

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3* IΔΣ

Конкретный пример с расчетом

Допустим, требуется рассчитать УЗО для обеспечения надёжной пожарной безопасности большого деревянного трёхэтажного дома, используемого в качестве гостиного двора на горнолыжном курорте.

Подразумеваем низкие температуры (специальное температурное исполнение, -25°С), отсутствие газа (отопление и приготовление пищи только благодаря электроприборам), наличие холодильников, стиральных машин, бойлеров, различной бытовой аппаратуры. Допускаем, что расчёты для отдельных групп пользователей уже произведены, требуется рассчитать общее вводное устройство защиты (тип S).

Узнать ток потребления для каждого устройства можно из паспорта электроприбора, с помощью калькулятора произвести расчёты. Принимаем условное расчётное значение IΣ = 52А. Ближайшее значение защитного автомата – 63А, соответственно In УЗО будет 80А. С помощью линейки, рулетки измерить длину всего кабеля находящегося под напряжением, в независимости от подключения к нему нагрузки.

Примем, что длина проводов в сумме 280 м. Подставляем данные в формулу:
IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3*(0,4* 52 +0,01*280)= 70,8 (мА).
Ближайшее значение IΔn=100мА будет достаточным для обеспечения надежной защиты без ложных срабатываний.

Итоговый УЗО:
80А, тип S, IΔn=100мА, t -25°С.

Как правильно подобрать УЗО для квартиры или частного дома?

Устройство защитного отключения (УЗО) предотвращает возгорание из-за утечки тока, а также снижает риск поражения им. Это устройство пользуется популярностью как для установки в квартирах, так и для частных домов. А УЗО для квартиры, построенной по современным технологиям, является обязательным.

Назначение УЗО и принцип работы

Важно понимать, что это устройство защищает от избыточного тока, а не от перепадов напряжения и короткого замыкания. При этом автоматический выключатель защищает электрику в доме, а устройство защитного отключения может обеспечить снижение риска поражения током.

УЗО не предназначено для защиты от коротких замыканий, поэтому необходимо в обязательном порядке подключать к нему автовыключатель. Перед тем как определиться, какое УЗО выбрать, необходимо узнать его конструкцию и принцип работы.

Внутри корпуса расположено несколько катушек. Одна катушка подключается к фазе, другая — к нулевому проводу. Ток, проходя по катушкам, создает магнитные поля. Так как они направлены в противоположные стороны, то разрушают друг друга. Если ток, проходящий через одну из катушек, оказывается сильнее, чем должен быть, то формируется избыточное поле, которое направляет его в третью катушку. Когда начинает работать третья катушка, защита УЗО срабатывает по назначению и выключает электричество на данном участке дома.

Исходя из принципа работы устройства, решается вопрос о том, как правильно выбрать УЗО для дома и квартиры.

Основные характеристики устройства

Для того чтобы определиться, какое УЗО является лучшим, при его покупке необходимо учитывать все параметры и технические характеристики.

После информации о производителе и названия торговой марки на корпус наносятся данные о рабочих характеристиках и номинальных значениях, как то:

1. Наименование и серии. В надписи необязательно должно встречаться слово «УЗО», многие производители называют его «ВТД» (выключатель дифференциального тока).
2. Значение номинального напряжения. Оно должно быть однофазным (220 В) или трехфазным (330 В) на стандартную частоту 50 Гц. Если устройство выбирается для частного дома, то брать необходимо то, которое рассчитано на трехфазное напряжение.
3. Номинальный рабочий ток — максимальное значение, которое защитное устройство способно перерабатывать. Есть устройства на 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80 и 100 А.
4. Номинальный дифференциальный ток — это значение утечки, при которой срабатывает защита и происходит автоматическое выключение электричества. Эта величина может быть в 6 мА, 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 и 500 мА.