Beton-52.ru

Домашнему мастеру
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как рассчитать УЗО для дома и квартиры

Как рассчитать УЗО для дома и квартиры

Для расчета устройства защитного отключения (УЗО) необходимо учитывать условия его эксплуатации. В однофазной электрической сети применяются двухполюсные устройства, а в трехфазной – четырехполюсные. Так как УЗО реагирует на токи утечки (Iут), то его выбор будет зависеть от длины проводников, качества изоляции, количества подключенных приборов, устройств, их характеристик. Кроме этого, надо помнить, что Iут величиной 30 mA может быть опасным для жизни человека. Поэтому во влажных помещениях надо обязательно ставить УЗО.

Как это работает

Выбирая УЗО можете подробное его изучить, а выглядит оно, как небольшая коробка, внутри которой находится ферромагнитный сердечник с двумя обмотками. Они подключены к фазному и нулевому проводникам. По ним одинаковые по силе, но разные по знаку магнитные потоки идут навстречу друг другу, в результате чего гасятся и в обмотках ток равен нулю. Если в цепи появляется дифференциальный ток, например, при повреждении изоляции или прикосновении человека, то срабатывает реле, размыкающее ноль и фазу. Таким образом, УЗО отключает поврежденные участки сети, не допуская причинения вреда людям и электроприборам.

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 «

Устройство защитного отключения для квартиры

При выборе модели для использования в квартире должны учитываться следующие параметры:

  • Номинал напряжения прибора – 220 В.
  • Обычное жилище – выбирается однофазный аппарат, тип АС.
  • Номинал длительной эксплуатации – 32 А.
  • Для защиты человека достаточно 30 мА.

Наиболее чувствительные УЗО для квартиры – 10 мА. Перед тем как выбрать УЗО в квартиру, также требуется определить количество защищаемых объектов.

Виды УЗО

Сами УЗО разделяются на трехфазные и однофазные (четырех и двух полюсные).

В быту чаще всего встречаются двупоcючные УЗО с током утечки 0,03 А. Данные устройства решают 90% всех бытовых задач, связанных с утечкой тока.

Также у этих устройств есть такой показатель как номинальный ток. Самый частый это 24 или 40 Ампер. Этот показатель необходимо учитывать при установке УЗО на группу или линию, в которых не предполагается превышение этого показателя.

Читать еще:  Как почистить машинку автомат лимонной кислотой

Рассмотрим характеристики УЗО более детально:

  • ток утечки мА. Самые востребованные на рынке УЗО на 0,03 мА (30 миллиампер), считающимися безопасными для человека. Часто встречаются УЗО с током утечки 0.1 А, обычно это четырехполюсные УЗО. Также бывают особо чувствительные УЗО от 0,01 А и промымшленная автоматика с утечкой более 0,1 Ампера
  • Номинальный ток А (C). Обычно это 25 ампер на линию, или 40 ампер (на квартиру), и более (частный дом, предприятие). Это тот ток, который не рекомендуется превышать для корректной работы устройства.
  • количество полюсов. Четырех полюсные и двух полюсные. Для трезфазных и однофазных сетей.
  • функция дифавтомата. Также имеет характеристику обычного автомата с номиналом тока отключения устройства (6,10,15,20,25,32,40,64 Ампера). Двуполюсные дифы используется на каждую линию. Они повышают функционал щитка, экономя при этом места. Чаще всего устанавливаются в частных домах, коттеджах и больших квартирахофисах.

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).

Подбираем УЗО по дифференциальному току

Каждый агрегат имеет порог срабатывания по значению дифференциального тока. Чтобы точно рассчитать ток утечки, важно знать следующие показатели:

  • Длину кабеля от потребителя до устройства защиты. Ток утечки сети получаем из расчета 10 мкА на 1 м кабеля.
  • Ток утечки электроприборов. В среднем ток утечки оборудования получаем из расчета 0.4 мА на 1 А прибора.
  • Мощность устройств потребителей.

Расчет дифференциального тока производится по следующей формуле:

Iдиф = 0.4*Iприборов + 0.01*Lкабеля

Итак, предположим вам необходим аппарат защиты для стиральной машины мощностью 2.3 кВт, которая подключена проводом длиной 10 м. В этом случае утечка дифференциального тока будет следующей:

Iдиф = 0.4*(2300/220) + 0.01*10 = 4.3 мА

Стоит отметить, что порог срабатывания по току утечки у УЗО должен быть в 3 раза выше, чем расчетный дифференциальный ток. Благодаря этому можно избежать ложных срабатываний. Поэтому для стиральной машины нужен агрегат с порогом срабатывания минимум 12.9 мА. Ближайшим является аппарат с током срабатывания 30 мА. Так для данных нужд подойдет недорогое УЗО IEK 30мА тип AC ВД1-63 GENERICA MDV15-2-025-030.

Стандартными показателями тока утечки для аппаратов защиты являются:

  • Устройства на 6, 10 и 30 мА — для защиты человека от поражения электричеством.
  • Устройства на 100, 300 и 500 мА — для защиты зданий и сооружений от пожаров.

Если вы осуществляете выбор УЗО для частного дома, то в большинстве случаев аппаратов на 30 мА будет достаточно.

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;
Читать еще:  Как правильно подключить электросчетчик и автоматы

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.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector