Как выбрать автоматический выключатель УЗО. Пример расчета - услуги электромонтажа, строительства и ремонта

Дополним существующую схему электропроводки в жилых домах устройством остаточного тока (УЗО).

Содержание

Как выбрать УЗО. Пример расчета.

Здравствуйте, уважаемые читатели elektrik-sam.info!

В предыдущих двух статьях мы подробно описали, как выбрать автоматический выключатель УЗО:

Теперь пришло время закрепить полученную информацию на конкретном примере.

В квартирах и жилых домах желательно использовать автоматические выключатели, установленные в двух уровнях:

Уровень 1. На входе в квартиру, сразу после главного автоматического выключателя, рекомендуется установить противопожарное устройство на 100 или 300 мА (для защиты от возможного возгорания в случае повреждения и естественного старения изоляции).

Уровень 2. Для обеспечения большей электробезопасности и, в то же время, максимальной бесперебойности электроснабжения, рекомендуется устанавливать отдельное УЗО для каждой группы потребителей. Для этой цели используются автоматические выключатели с током утечки 10 мА и 30 мА.

Поэтому давайте рассмотрим проблему выбора и расчета УЗО на конкретном примере.

Предположим, что у нас есть дом, в котором проводка разделена на следующие группы потребителей:

– На входе установлен двухполюсный автоматический выключатель C32. Дом новый, ввод выполнен кабелем 3х6 мм2, трансформаторная подстанция находится в нескольких кварталах.

– Стиральная машина: автоматический выключатель C16, кабель 3×2,5 мм2 длиной 8 м, мощность 1850 Вт;

– Кондиционер: автоматический выключатель C16, кабель 3×2.5mm2 длиной 12 м, мощность 1800 Вт;

– Кухонные розетки: автоматический выключатель C16, кабель 3×2,5 мм2 длина 8 м, мощность 3000 Вт;

– Розетки в комнате 1: миниатюрный выключатель C16, кабель 3×2,5 мм2 длиной 9 м, мощность 2000 Вт;

– Комната 2 розетки: миниатюрный выключатель C16, кабель 3×2.5mm2 длина 12м, мощность 2000Вт;

– Освещение: автоматический выключатель B10, кабель 3×1,5 мм2 длиной 19 м, мощность 900 Вт;

Дополним существующую схему электропроводки для жилых зданий прерывателем замыкания на землю.

Начнем со стиральной машины, которая является отдельным прибором. и работает во влажной среде.

Как мы помним, приблизительное значение тока утечки в электроустановке, который является суммой тока утечки в электроприборе и тока утечки в сети, можно рассчитать по формуле:

IΔ= IΔn + IΔgrid =0,4 Ip+0,01Lпровод, где

IΔn – ток утечки электрического устройства, мА

IΔgrid – ток утечки сети, мА

Ip – расчетный ток нагрузки в цепи (рассчитан для участка AB), A

Lwire – длина фазного провода, м.

Номинальный дифференциальный ток отключения Номинальный остаточный ток должен как минимум в три раза превышать общий ток утечки защищаемой установки, IΔ:

IΔn > = 3 IΔ.

3 IΔ=3×3.45=10.35 мА.

Для мокрых групп в отдельной линии устанавливается УЗО с настройкой 10 мА. В нашем случае расчетное значение настройки УЗО почти равно 10 мА, поэтому для стиральной машины выбираем УЗО с номинальным дифференциальным током отключения 10 мА.

Автоматические выключатели остаточного тока с номиналом дифференциального тока 10 мА обычно рассчитаны на 16 А или менее, поэтому следует выбирать УЗО с номиналом 16 А, равным номиналу автомата.

Поскольку проводка однофазная, УЗО выбирается двухполюсное; тип А, электромеханическое, с номинальным током короткого замыкания Inc=6000 A.

Если позволяют средства и есть возможность установить распределительное устройство на большом количестве модулей, рекомендуется установить отдельное УЗО для каждой группы потребителей. Для этой цели следует использовать устройство остаточного тока с остаточным током 30 мА.

Используя ту же формулу, что и для стиральной машины, можно рассчитать общий ток утечки для каждой группы, чтобы проверить, что он не превышает одной трети настройки УЗО. То есть, одна треть от 30 мА составляет 10 мА. Если по расчетам этот показатель будет выше, может возникнуть необходимость разделить группу на две части.

На практике это часто не так. Все приборы в квартире не подключаются к сети одновременно, поскольку общая мощность ограничена сетью. выключатель. В данном примере 32 А для провода сечением 6 мм2 – это 7 кВт. Квартира небольшая – 2 комнаты. Поэтому для остальных групп, кроме стиральной машины, можно попробовать установить одно общее УЗО с настройкой остаточного тока 30 мА.

Номинал УЗО должен быть на одну ступень выше номинала автоматического выключателя, т.е. 40 A. Сумма номиналов групповых автоматических выключателей больше номинала главного автоматического выключателя.

Если УЗО срабатывает, установите два УЗО 30 мА вместо одного УЗО 30 мА для других групп потребителей. Например, подключите кухонные розетки и освещение к одному УЗО, а две комнатные розетки и кондиционер – к другому. Возможно, удастся вывести группу освещения из-под защиты УЗО.

Обычно этого достаточно для нормальной работы УЗО. Недостатком такой схемы является то, что при срабатывании УЗО все группы, которые оно защищает, оказываются обесточенными, что затрудняет поиск неисправности, вызвавшей срабатывание УЗО.

УЗО с настройкой остаточного тока 100 мА и номинальным током 40 А может быть установлено ниже по потоку от главного автоматического выключателя.

Селективность по номинальному остаточному току будет сохраняться, так как ток 100 мА более чем в три раза превышает ток 30 мА (УЗО уровня 2, установленные в группах). Для обеспечения селективности по времени необходимо использовать УЗО типа S.

Поскольку проводка однофазная, все УЗО должны быть двухполюсными. Автоматические выключатели остаточного тока группы 2-й ступени выбираются для номинального тока короткого замыкания Inc=6000 A, электромеханические, тип A.

Для входящего УЗО номинальный ток короткого замыкания Inc. выбираем 10000 А, так как дом новый и рядом находится электроподстанция, в случае аварии возможны большие токи короткого замыкания.

Выберите все автоматические выключатели УЗО одной марки, например, ABB.

В результате расчета получается следующая схема:

– Вариант один, если используются два групповых автоматических выключателя УЗО;

– Вариант два, если используются три групповых автоматических выключателя УЗО.

Смотрите подробное пошаговое видео Как выбрать автоматический выключатель УЗО. Пример расчета:

Автоматические выключатели переменного тока, представленные на нашем сайте, предназначены для работы с переменным остаточным током. Токи утечки постоянного тока, которые могут возникать в цепях с полупроводниковыми источниками питания, не вызывают срабатывания устройств данного типа.

Как это работает?

При выборе УЗО можно детально рассмотреть его, оно выглядит как небольшая коробка, внутри которой находится ферромагнитный сердечник с двумя обмотками. Они подключаются к фазному и нейтральному проводникам. Магнитные токи одинаковой силы, но разного знака текут навстречу друг другу, вызывая затухание и нулевой ток в обмотках. Если в цепи имеется дифференциальный ток, напр. из-за повреждения изоляции или контакта с человеком срабатывает реле, которое отключает фазу и нейтраль. Таким образом, УЗО отключает неисправные участки сети, предотвращая повреждение людей или оборудования.

Как правило, каждый электроприбор имеет ток утечки. Его уровень настолько низок, что он безвреден для человеческого организма.

Классификация защитных устройств

Несмотря на простоту внутреннего устройства, выбор моделей УЗО на рынке достаточно велик. Каждое устройство имеет определенный набор технических параметров, которые нельзя регулировать во время работы.

Чтобы облегчить выбор УЗО, необходимо рассмотреть возможности классификации этих устройств.

По скорости отключения Механизмы УЗО делятся на обычные и селективные модели. Первый размыкает контакты питания почти сразу, второй – с задержкой. Селективные УЗО используются в многоуровневых системах, где важна последовательность отключения.
В соответствии с типом реле УЗО делятся на электромеханические, которые механически прерывают контакт, и электронные, которые предотвращают протекание тока с помощью полупроводниковой схемы.
В зависимости от типа тока. УЗО типа AC вызывают переменный ток утечки, УЗО типа A вызывают переменный и постоянный токи.
Дополнительными функциями.Без защиты от перегрузки по току и с защитой от перегрузки по току. Автоматические выключатели остаточного тока с механизмом отключения при коротком замыкании или сверхтоке обычно называются двухпозиционными автоматическими выключателями.
По конструкции. Существуют УЗО, устанавливаемые на DIN-рейку, настенные УЗО, а также устройства в виде розетки, ручного устройства, адаптера.
Они изготавливаются для следующих рабочих напряженийЗащита от перенапряжения: для 220 В, 380 В, комбинированная.
По энергетической зависимости. Существуют модели УЗО, которые могут и не могут отключать нагрузку при отсутствии рабочего напряжения.
Количество подключенных полюсовДвухполюсные и четырехполюсные.

Чтобы правильно выбрать УЗО, недостаточно знать его технические характеристики. Чтобы устройство эффективно выполняло свою защитную функцию, при его покупке необходимо учитывать протяженность электропроводки в доме, мощность подключаемых приборов и некоторые другие параметры.

Вопрос о том, как выбрать УЗО для деревянного дома, чтобы оно защищало и от токов утечки, и от пожара, очень важен. Для этого используется многоступенчатая система защиты, в которой мощные устройства предотвращают возгорание, а устройства с более низким порогом срабатывания защищают от токов утечки. Однако не следует устанавливать УЗО с минимальным током отключения 10 А, особенно если линии электропередач длинные. Чувствительное устройство будет реагировать на малейшие различия и вызывать ложные срабатывания.

Какие УЗО имеются в наличии

Основная классификация автоматических выключателей остаточного тока основана на их токе срабатывания. Например, противопожарные устройства реагируют на токи 100, 300 и 500 мА. Они защищают проводники от возгорания в случае нарушения изоляции или короткого замыкания. УЗО обычно устанавливаются после электросчетчика и обеспечивают защиту всего здания. Для человека электрический ток становится опасным при 50 мА. Поэтому противопожарные устройства не способны защитить людей от поражения электрическим током. Для этого используются устройства, которые отключают питание, когда ток достигает 10 или 30 мА.

Защитные устройства различаются по количеству полюсов и могут использоваться в однофазных или трехфазных сетях. Каждый тип устройства отличается по принципу работы. Маркировка на устройстве должна быть правильно расшифрована, и вы должны точно знать, что она означает:

AC – это категория УЗО, используемых только в сетях переменного тока. Следовательно, устройство реагирует только на переменный ток.
A – УЗО этой категории реагируют не только на переменные, но и на постоянные токи.
B – имеет более продвинутые функции и реагирует на три вида тока. Помимо постоянного и переменного тока, устройство также воздействует на выпрямленный дифференциальный ток.
S – селективные устройства с возможностью отключения с задержкой по времени.
G – также являются селективными устройствами, но с более короткой временной задержкой.

УЗО также классифицируются в соответствии с их техническими характеристиками. Это позволяет сделать лучший выбор автоматических выключателей УЗО. Наиболее часто используемые автоматические выключатели УЗО – это электромеханические устройства, не имеющие собственного источника питания. Они срабатывают и отключаются при возникновении остаточного тока.

Второй тип относится к электронным устройствам защиты, которые требуют подключения к внешнему источнику питания. Это снижает надежность защиты, поэтому такие УЗО используются реже. Они автоматически отключают сетевое питание при отключении вспомогательного питания и автоматически включаются при повторном включении сетевого питания. Некоторые конструкции не включают схему автоматически при восстановлении питания.

Электромеханика – это выбор для частного дома, где качество проводки обычно хуже, чем в квартире, и вероятность перегорания или обрыва нулевого провода выше. Это объясняется тем, что часть проводки дачи или коттеджа всегда находится снаружи и подвержена воздействию внешней среды.

Номинальный и остаточный ток

В технических характеристиках устройства всегда присутствуют обозначения такого типа: 25/10 мА, 40/30 мА и т.д. Это номиналы и дифференциальные токи, при которых работает устройство. Номинальный ток выражается в амперах (A), это сумма всех токов, которые могут протекать через устройство в нормальном режиме работы, без временных ограничений.

Вот пример. Группа нагрузок – розетки и освещение в гостиной – питается от отдельного автоматического выключателя на 16 А. Автоматический выключатель может выдерживать нагрузку 1,13 В п.п. неограниченно долго и нагрузку 1,45 В п.п. в течение часа.

Это не относится к защитным устройствам, поэтому если несколько сильноточных потребителей с общим током, скажем, 17 А подключены к розеткам в течение нескольких часов, автоматический выключатель не сработает, но УЗО может выйти из строя.

Дифференциальный ток, выраженный в миллиамперах (тысячных долях ампера), является током утечки, при котором VDT должен сработать. Устройства с ограничением остаточного тока 10-30 мА используются для защиты людей от поражения электрическим током. УЗО с предельным током 100 мА используются для противопожарной защиты.

Если ток утечки превышает настройку автоматического выключателя, он сработает, но при меньших повреждениях ток будет продолжать течь, пока изоляция не разрушится или не загорится. Для предотвращения таких ситуаций второй функцией УЗО является отключение устройства с поврежденной изоляцией от напряжения.

Таблица выбора устройств остаточного тока в соответствии с номинальной мощностью

Дорогие друзья, я подготовил для вас таблицу выбора УЗО в зависимости от номинальной мощности выключателя и сечения проводника. Я думаю, что эта информация будет полезна. Небольшая просьба сделать репост статьи в социальных сетях.

УЗО		УЗО			Размер кабеля		Назначение линии, место установки
Номинальный ток, A	Характеристика время-токовая кривая	Номинальный ток, A	Ток утечки, мА	Тип УЗО	Размер кабеля		Назначение линии, место установки
16	C или B	25	30	A или AC (предпочтительно A)	2,5 мм2		Группа розеток (16A)
10		16	30		1,5 мм2		Освещение
10		16	30		1,5 мм2		Отдельная линия для электрооборудования (макс. 2,2 кВт)
16		25	30		2,5 мм2		Отдельная линия для крупной бытовой техники (макс. 3,5 кВт)
16		25	30		2,5 мм2	3-фазный	Отдельная линия для крупной бытовой техники (макс. 7 кВт)
32		40	30		6 мм2	1-фазный	Отдельная линия для крупной бытовой техники (макс. 7 кВт)
16		25	10		2,5 мм2		Розетки в ванной комнате, стиральная машина
16		16	10		2,5 мм2		Посудомоечная машина
16		25	10		2,5 мм2		Водонагреватель (накопительный)
10		16	30		1,5 мм2	2,25 кВт	Электрическое отопление (отдельная линия)
16		25	30		2,5 мм2	3,5 кВт
25		32	30		4 мм2	4,5 кВт
32		63	30		6 мм2	5,75 кВт
40		63	30		10 мм2	7.25 кВт
63	C	100	100, 300		16 мм2		Ведущий AB/RCD, многоквартирные дома

Розетка

УЗО защищают людей от поражения электрическим током. Поэтому знание того, как правильно выбрать автоматический выключатель УЗО, повышает безопасность жильцов дома. Выбор модели защитного устройства и схемы подключения зависит от конкретной ситуации, места в распределительном щите и бюджета на установку и ремонт.

Для УЗО существует два основных параметра, по которым они выбираются: номинальный ток и ток утечки:

Первый выбирается на основе тока автоматического выключателя и сечения кабеля.
Второй основан на конкретном потребителе или группе потребителей, которых необходимо подключить.

Для розеток и светильников следует выбирать автоматические выключатели с номинальным остаточным током 30 мА. Для влажных помещений (ванна, туалет) с одним потребителем, подключенным через выделенную линию, ток утечки составляет 10 мА.

Читайте далее: