Beton-52.ru

Домашнему мастеру
2 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.

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.

Что такое УЗО, принцип работы

Самый часто задаваемый вопрос «для чего нужно УЗО?». Большинство обывателей полагают, что устройство защитного отключения предназначено только для защиты человека от удара током. На самом деле это не совсем так. Да, оно конечно защищает от человека от поражения током, но к сожалению не всегда.

Согласно ПУЭ, установка УЗО обязательна для всех влажных и детских помещениях. Это правило создано как раз для защиты человека от поражения током. НО на практике, при ударе током УЗО срабатывает не всегда. Почему? Есть ряд причин, про которые мы расскажем ниже.

На сегодняшний день, главная функция и самая важная функция УЗО – это противопожарная профилактика. Поэтому сегодня УЗО устанавливается не только в помещениях с повышенной влажностью, а повсеместно (кроме уличных розеток и освещения).

Принцип по которому работает УЗО, это сравнение входящего и выходящего токов. Как известно, ток бежит по двум проводам (3 фазы здесь не рассматриваются) — по фазе и нулю. Если ток потечёт куда-нибудь в сторону, кроме этих двух проводов — УЗО обязано сработать. То есть при возникновении тока утечки определенного номинала, УЗО моментально расцепит контур.

УЗО не срабатывает на токи короткого замыкания и на перегрузку в сети, в отличие от дифференциального автомата, которых имеет в себе функцию как УЗО, так и обычного автомата.

Схемы подсоединения УЗО с выключателем

Подключать защитное оборудование нужно на два кабеля. По первому пойдет ток нагрузки, по второму – будет направлен на внешний контур от потребителей. Чтобы не задумываться, УЗО ставиться до автомата или после, следует воспользоваться популярными схемами.

На несколько групп дифавтоматов – одно УЗО

Пункт 7.1.79 ПУЭ допускает организовывать защиту нескольких линий при помощи УЗО. Аппарат нужно поставить сверху, потом – выключатели на группы потребителей. При коротких замыканиях ток проходит через УЗО к автомату группы, потом на кабель питания и к потребителю. Если номинал приборов подобран правильно, не один из них не повредиться.

К преимуществам реализации схемы относятся экономия финансов и места в распределительном щитке. Минус подключения – отключения всех групп после срабатывания УЗО.

Монтаж УЗО до автомата

Схема предусматривает монтаж в такой последовательности:

  1. Устройство защитного выключения.
  2. Дифавтомат.
  3. Провод питания.
  4. Потребитель.

При наличии повреждений ток короткого замыкания проходит через УЗО до остановки автоматического выключателя.

УЗО после автомата

Сборка системы осуществляется по принципу;

  • выключатель – двухполюсный или фидерный;
  • счетчик;
  • УЗО;
  • автоматы в зависимости от числа линий.

Данный вариант – правильный, поскольку легко понять, как выключить автомат и подать ввод на его клеммы. Несмотря на то что УЗО чаще ломаются, их проще заменить.

В момент короткого замыкания ток пройдет от выключателя к УЗО, потом на провод питания, потом на потребителя. Выключатель останавливается, и защитный прибор остается целым.

Для предотвращения перегрузки между счетчиком и УЗО можно поставить второй дифавтомат.

Подключение УЗО на группу автоматов

Подобная схема собирается в трехфазном распредщите, где находятся:

  • 3 трехфазный дифавтомата;
  • трехфазное УЗО;
  • 2 однофазных УЗО;
  • 4 однофазных автомата-однополюсника.

От первого автомата ввода напряжение будет уходить на второй трехфазник по верхним клеммам. От этого же прибора одна фаза пойдет к однофазному УЗО, вторая – на следующий.

Читать еще:  Автоматическое включение освещения в темное время суток

Однофазные приборы защиты имеют два полюса, дифавтоматы – один. Чтобы система работала без сбоев, требуется не соединять после него рабочий ноль. По этой причине после каждого защитного аппарата нужно установить нулевую шину.

При наличии двухполюсных автоматов отдельную нулевую шину не ставят. При объединении двух нулевых возможно ложное срабатывание.

Первое однополюсное УЗО подводится к дифференциальным автоматам № 1 и № 3, второе – к № 2 и № 4. На нижние клеммы подкидывается нагрузка.

Шина заземления общая, но ее нужно устанавливать отдельно. На вводное устройство заводятся три фазы с рабочим нулем. Он подсоединяется к общему нулю, а потом отводится на все УЗО. После прибора № 1 идет на трехфазную нагрузку, после остальных однофазников – на каждую шину.

Провод на PEN и PE не разделяется – на щит идут земля, ноль и 3 фазы.

Какой тип расцепителя выбрать?

По внутреннему исполнению дифы и УЗО делятся на два типа: электронные и электромеханические. Вопреки распространенному заблуждению, тип расцепителя не влияет на рабочие параметры и технические характеристики. Какая же между ними разница?

Электромеханический расцепитель срабатывает за счет дифференциального трансформатора. При возникновении утечки в его вторичной обмотке возникает напряжение, действующее на поляризованное реле, расцепляющее контакты.

Электронный срабатывает только при наличии напряжения на фазе. В корпусе стоит микросхема с усилителем, с питанием от внешней сети. При потерях электроэнергии микросхема подает сигнал на механизм отключения, расцепляющий фазу. Такая схема стоит дешевле.

Главное отличие в том, что если сеть будет обесточена, то электронный диф не сработает. Но возможна ли в таком случае утечка? Чисто теоретически, да, за счет энергии накопленной в конденсаторах электроники, подключенной в сеть. Это очень редкие случаи, и скорее, исключения из правил.

На форумах часто можно найти нарекания на надежность электронных дифавтоматов, якобы не всегда срабатывающих. В большинстве случаев, это из-за неправильности подключения. Согласно ПУЭ, к дифзащите должна обязательно подключаться и фаза, и ноль. Если не подключить ноль, она будет работать как автомат, но нет гарантии, что сработает как УЗО. Вывод: при правильном подключении, все будет работать, независимо от конструкции расцепителя.

Как выбрать УЗО. Пример выбора УЗО.

Назначение УЗО.

Электрика в современном мире развивается семимильными шагами. Во многих квартирах и жилых домах можно встретить элементы автоматики, которые совсем недавно встречались только на объектах промышленности. Например: реле контроля напряжения, УЗИП, реле контроля фаз. По-прежнему, широко распространённым прибором защиты электросети, является УЗО. Сегодня мы разберём алгоритм действий и выполним миссию под названием, — «Как выбрать УЗО».

Защитная автоматика, УЗИП, УЗО

УЗО — прибор, анализирующий питающую цепь на утечку тока. Обнаружив неисправность (потери выше нормируемого значения аппарата), устройство отключает электрическую цепь, обеспечивая безопасность потребителей.

Если объяснять более просто, то данный прибор сравнивает величину тока, в двух проводах присоединённых к нагрузке. В «идеальном варианте», он будет одинаковым, а его разность обязана стремиться к нулю при исправной проводке.

Ток утечки УЗО

В реальности, потери возникают при штатных и нештатных условиях. В штатных ситуациях, потери являются минимальными.

Как выбрать УЗО. Критерии.

Важно грамотно подойти к выбору защитного прибора. Сосредоточите внимание на главных критериях:

  1. Дифференциальный ток утечки. Представляет собой ключевой параметр устройства. Устанавливает допустимую границу утечки.
  2. Номинальный рабочий ток. Эта характеристика, отражает величину тока, которую выдерживает аппарат защиты, выполняя свои задачи в полном объёме;
  3. Напряжение устройства. Чаще всего 230 или 400 В;
  4. Тип УЗО по контролю вида утечки.
  5. Условный номинальный ток короткого замыкания.

Характеристики и параметры УЗО

Кроме данных основных параметров, существуют ещё и дополнительные, но о них мы расскажем в одной из наших следующих статей.

Как выбрать УЗО по дифференциальному току утечки.

Как Вы узнали из материала выше, существуют нормируемые и не нормируемые утечки. Расчёт нормируемых утечек производится, согласно
п. 7.1.83 (ПУЭ 7) при неизвестных данных:

  1. На каждый 1 А нагрузки необходимо закладывать нормируемые потери — 0,4 мА;
  2. На каждый 1 м питающего кабеля необходимо закладывать нормируемый потери — 0,01 мА.

Анализируя вышесказанное, корректно подобранный прибор не реагирует на нормируемые, но должен максимально быстро отключать сеть при аварийных утечках.

Заводам изготовителям согласно ГОСТ Р 50807 п. 5.4., рекомендовано: при уровне утечки менее половины номинала устройства, аппарат не должен отключать цепь. То есть аппарат с номиналом утечки 30 мА, при потерях меньше 15 мА, не должен срабатывать. Отключение допустимо в диапазоне 15-30 мА, — этот момент также следует учитывать.

Читать еще:  Автоматические предохранители для дома

Согласно всё тому же п.7.1.83 (ПУЭ 7), дифференциальный ток аппарата защиты должен быть в 3 раза выше расчётной нормируемых потерь в сети.

Выбор УЗО по рабочему току.

Важно помнить, что прибор не защищён от коротких замыканий. Следовательно, устройство данного типа необходимо дополнительно защищать стандартным автоматом. Стоит учесть следующее:

Рабочий ток УЗО, выбирают минимум на одну-две ступени выше номинала защитного аппарата (автомата), защищающего данное устройство.

Такой критерий выбора обусловлен некоторыми время-токовыми характеристиками (ВТХ) автоматов, допускающими перегрузки от 13 до 45% в сети в интервале времени от пары минут до часа.

Выбор УЗО по напряжению.

Если сеть однофазная (230 В), то устанавливаем двухполюсное аппарат, если трёхфазная (400 В), то устанавливаем четырёх полюсный аппарат. Но стоит помнить, что устройства защитного отключения бывают двух типов:

  1. Электромеханические (отрабатывает на определённую величину утечки, срабатывание не зависит от наличия напряжения в цепи);
  2. электронные (отрабатывают на определённую величину утечки, если в цепи есть напряжение. Если цепь без напряжения, то прибор не сработает).

Основываясь на вышеизложенном, к приобретению советуем именно электромеханические устройства. Особенно это актуально, если в Вашей электрической сети бывают скачки напряжения.

Выбор УЗО по типу дифференциального тока утечки.

Разделяют на три основных класса (типа):

  • Класс АС — наиболее распространённые аппараты, отрабатывают при переменной утечке;
  • класс А — аппараты, которые отрабатывают при потерях переменного и постоянного тока. Стоимость данных аппаратов выше, чем устройств типа АС, но и уровень безопасности также выше;
  • класс B — отрабатывают на потери переменного, постоянного и выпрямленного тока. Такие приборы не используют в жилых домах.

Выбор УЗО по способности выдерживать УТКЗ.

Величина КЗ является достаточно большой, а автоматический выключатель, не способен молниеносно отключить цепь при возникновении короткого замыкания. Поэтому, немаловажным параметром УЗО, является его способность выдерживать в непродолжительном интервале времени, ток короткого замыкания (КЗ).

Выпускают аппараты со следующими параметрами номинального условного тока короткого замыкания (УТКЗ) Inc:

  1. 3000 Ампер (3,5kA);
  2. 4500 Ампер (4,5kA);
  3. 6000 Ампер (6 kA);
  4. 10000 Ампер (10 kA).

Для бытовых сетей вполне достаточно устройств, которые выдерживают номинальный УТКЗ Inc от 4,5 кА до 6 кА.

Как выбрать УЗО по времени срабатывания.

Для корректной работы автоматики, требуется селективность аппаратов защиты. Т.е. чтобы в нештатной ситуации отключался именно повреждённый участок цепи, а не вся цепь. В случае с УЗО, обычно селективность реализовывается за счёт выбора аппаратов с разным номиналом дифференциального тока. Кроме этого, целесообразно использовать аппараты с разделением по времени срабатывания, для этого можно использовать устройства следующих классов (типов):

  1. Класс АC, А, B — выдержка времени отсутствует. Время срабатывания 0,02- 0,03 секунды;
  2. класс G — задержка при срабатывании от 0,06 до 0,08 секунды;
  3. класс S — задержка при срабатывании от 0,15 до 0,5 секунды;

Как выбрать УЗО. Пример выбора.

Итак, задача выбрать устройство защитного отключения и подобрать к нему защиту для ванной комнаты. Дополнительная информация в ванной комнате установлена стиральная машина с электронным управлением, вытяжной вентилятор и две розетки под прочие нагрузки. Исходные данные:

  • Суммарный номинальный ток (I cумм. ном.) установленных приборов в ванной — 10 А;
  • Суммарная длинна (L) кабелей питающих линии от УЗО до потребителей — 40 м., выполнена кабелем ВВГнг 3×1,5 мм2;
  • В доме наблюдаются редкие скачки напряжения.

Шаг 1. Расчёт нормируемой потерь и подбор номинального тока утечки устройства.

I норм.ут.= I cумм. ном. x 0,4 + L x 0,01;

I норм.ут.= 10 x 0,4 + 40 x 0,01=4,4 мА;

I ном.ут.уз.= I норм.ут. x 3;

I ном.ут.уз.= 4,4 x 3 =13,2 мА.

Далее необходимо проанализировать рассчитанные данные. Согласно расчётам нормируемая потери в сети — 4,4 миллиампера. Если следовать указаниям нормативных документов, то мы должны использовать аппарат с номинальным размером утечки, минимум в три раза выше нормируемого тока утечки, то есть не менее 13,2 мА. Ближайшее устройство (больше 13,2 мА) в продаже, — это устройство на 30 мА. Однако, в таких пограничных ситуациях, когда расчётный результат очень близок к нижней границе и стоит выбор поставить прибор на 10 мА или 30 мА, я бы Вам рекомендовал использовать всё же прибор на 10 мА. Да, возможно это немного некорректно по отношению к нормативным документам, но значительно более логично с точки зрения безопасности. Выбираем УЗО на 10 мА.

Читать еще:  Подключение автоматов в щитке своими руками

Шаг 2. Выбор типа устройства.

Анализируя параметры сети, лучше выбрать устройство электромеханического типа, ввиду того, что в сети возможны скачки напряжения. Дополнительно, в помещении может возникать повышенная влажность. Данный фактор повышает риски поражения электричеством, следовательно, необходимо выбирать устройство с максимальной степенью надёжности, то естьэлектромеханического типа.

Шаг 3. Выбор номинала защитного автомата. Выбор токового номинала УЗО.

Нам известно, что линия выполнена кабелем ВВГнг 3×1,5. Предел, который способен выдерживать данный кабель без перегрева составляет около 23 А. Также известно, что автоматические выключатели обладают определёнными ВТХ. Данные характеристики допускают определённый уровень перегрузки в сети. Кроме этого известна суммарная номинальная токовая нагрузка в помещении — 10 А. Исходя из известных данных:

  1. Кабельные сети и УЗО защищаем однополюсным или двухполюсным автоматическим выключателем на 13 А — С 13. Данный автомат полностью защищает цепь. При максимальной перегрузке, максимальный ток в цепи, который допустит автомат — 18,85 А. Это ниже 23 А, следовательно, кабель не будет нагреваться и прослужит долго. При токе выше 18,85 А автоматический выключатель отключит сеть. В крайнем случае можно использовать автоматический выключатель С 16, но при больших перегрузках данный автомат, способен допустить незначительный нагрев кабеля.
  2. УЗО выбираем минимум на один номинал выше, то есть в нашем случае, желательно подобрать номинал не ниже 20 А.

Итоговый выбор устройства защитного отключения.

Выбираем УЗО электромеханического типа. Номинальный ток прибора минимум 20 А. Номинальный дифференциальный ток 10 мА. Класс прибора — А. Связано это с тем, что стиральная машина имеет электронные компоненты, питающиеся от постоянного напряжения. В нештатной ситуации, прибор должен максимально быстро отработать, так как помещение с повышенной влажностью. Следовательно, приборы c выдержкой времени даже не рассматриваем. Номинальный УТКЗ, который способен выдержать аппарат, выбираем 6 kA. В качестве защиты используем однополюсный или двухполюсный автоматический выключатель С13. В крайнем случае, — С16.

На этом собственно и всё, надеюсь статья оказалось полезной. В одной из наших следующих статей, мы разберём схемы подключения данного прибора. Поэтому, подписывайтесь на блог, вступайте в наши социальные сети, чтобы не пропустить новые интересные статьи.

Наши ресурсы в социальных сетях, присоединяйтесь:

Устройство автомата защиты дома

В устройство УЗО входит:

  1. Тороидальный сердечник, изготовленный из феррита определенной марки.
  2. Две первичные катушки (в однофазном УЗО), изготовленные из медного провода сечением не ниже номинального по току нагрузки.
  3. Одна вторичная катушка из более тонкого провода и с большим количеством витков.
  4. Исполнительный механизм, предназначенный для отключения силовых контактов в случае утечки тока на землю.
  5. Тестовая кнопка с сопротивлением, необходимая для проверки УЗО на работоспособность, при нажатии, на которую меняются токи в фазной и нулевой катушке, что приводит к срабатыванию механизма отключения, усилитель тока (в УЗО с электронным управлением).
  6. Корпус устройства.

Принцип работы УЗО без заземления


По большому счету, заземляющий проводник для работы ему не нужен, так как используется фаза и рабочий ноль. Эти два проводника проходят через своеобразный трансформатор тока с обмоткой управления.

Предположим нагрузка 10 ампер. По фазному проводнику к нагрузке будет протекать ток такой силы. И проходя через нагрузку, он возвращаться по нулевому проводнику с такими же параметрами. Как только человек коснулся корпуса бойлера, например, у которого прогорел тэн и на корпусе появился потенциал, то часть тока начинает уходить через тело в землю и разность токов на фазном и нулевом проводнике меняется.

Эти мизерные изменения фиксирует катушка управления и передает на реле, которое в свою очередь, приводит в действие расцепительный механизм и отключает линию от электропитания.

Заключение

Не сложно произвести расчет количества автоматов для дома или квартиры самостоятельно. Следует только придерживаться определенных правил:

  1. Зная ток нагрузки, сечение провода выбирается в большую сторону, а автоматы подбираются по меньшему току.
  2. Вводной АВ рассчитывается ограничивается выделенной на ваш объект мощностью.
  3. Количество автоматов рассчитывается по количеству линий электропроводки и потребителей.

Расчет количества автоматических выключателей должен быть произведен тщательно. От этого зависит не только сохранность материальных ценностей, но и жизнь и здоровье человека. Поэтому расчет рекомендуется поручить квалифицированным специалистам.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector