Известный даже неспециалистам узо автомат представляет собой надежное средство защиты от поражения электрическим током в критических условиях эксплуатации (в помещениях с повышенной влажностью, например). Эти приборы относятся к категории сложных электротехнических устройств, обладающих высокой чувствительностью по току и требующих особого внимания при формировании их соединений с другими элементами сети (общий вид УЗО приводится ниже).
Согласно требованиям ПУЭ, устройства этого класса подключаются к защищаемой цепи определённым образом, зависящим от конкретных условий их применения. Электрическая схема подключения узо и автоматов в квартире будет рассмотрена отдельно.
Назначение и принцип работы УЗО
Прежде всего, рассмотрим, зачем нужно это устройство, и с какой целью оно ставится в сетевую питающую линию. При непрофессиональном подходе к этим вопросам создаётся впечатление, что для надёжной защиты линий питания вполне достаточно одного автоматического выключателя. Но требуется узо для того, чтобы защитить человека и животных от поражения током при наличии его утечек.
Особенностью приборов этого класса является высокая чувствительность к очень малым токам, составляющим доли ампера и всегда присутствующим в местах повышенной влажности или повреждения изоляции. Именно поэтому установка узо – это самый надёжный способ обезопасить живые организмы (включая домашних животных) от возможного поражения током в ряде опасных зон, имеющихся не только в городских квартирах, но и в частных жилых строениях.
В основе работы УЗО лежит принцип сравнения токов в специальном дифференциальном узле с заведенным в него прямым и обратным отводом от однофазной линии (его включение в питающую цепь приведено на рисунке ниже).
Рассмотрим суть функционирования этого прибора более подробно в виде следующей последовательности его состояний:
- В нормальном (штатном) режиме работы прямые и обратные токи, протекающие через дифференциальный узел, имеют одинаковые по амплитуде значения. При этом защитные устройства никак не реагирует на изменение токов в линии, поскольку создаваемые индуктивными катушками магнитные поля взаимно компенсируются (токи через них равны по величине);
- В случае, если есть утечка через живой организм (её значение измеряется в микроамперах) в дифференциальном или сравнивающем узле появляется разница токов, нарушающая баланс магнитных потоков Ф1 и Ф2;
- Следствием этого является формирование управляющего импульса, подаваемого на исполнительное реле, которое и отключает линию от потребителя (нагрузки).
За столь короткое время токовые процессы не успевают распространиться по телу живого организма, что означает стопроцентную защищённость от удара током.
Типы УЗО
По виду питающей сети УЗО могут выполняться в виде однофазного или трехфазного прибора защиты, а по своей конструкции – изготавливаться в виде отдельного модуля или совмещённого с автоматическим выключателем.
У трехфазного устройства защиты число входных и выходных контактов увеличено до 4-х (по одному на каждую фазу). Ещё один клеммник нужен для подключения общего или земляного провода.
Относительно конструктивных особенностей различных образцов защитных устройств можно отметить следующее. Заявленная в названии статьи тема предполагает раздельное использование УЗО и автоматического линейного выключателя, поэтому вариант совмещённого устройства здесь не рассматривается.
При этом закономерно возникает следующий вопрос: как правильно подключить узо и автомат в питающую схему при их раздельном применении.
Способы подключения
Однофазные цепи
Для того чтобы ответить на поставленный ранее вопрос, следует исходить из требований ПУЭ, регламентирующих порядок включения связки автомат плюс УЗО. Согласно положениям этого документа, устройство защиты подключается так, как показано на размещённом ниже рисунке.
При её рассмотрении можно сделать следующие выводы:
- В однофазной сети это устройство практически всегда устанавливается сразу после счетчика;
- К его выходу подсоединяются линейные выключатели (автоматы), от которых проводка разводится по всей квартире;
- Нулевая шина подводится с соответствующей выходной клеммы счётчика на второй полюс УЗО;
- Также следует обратить внимание на то, что схема подключения узо и автомата предполагает наличие однополюсного выключателя тока. При этом идущая от счетчика или УЗО нулевая жила заводится на общую заземляющую шину (ОЗШ), минуя автоматы, а с неё разводится по отдельным линиям в паре с фазным проводом.
Относительно правил подводки проводников к устройству нужно отметить следующее. Подобно автоматическому выключателю, подводящие провода заводятся с верхней части устройства защиты, а отводящие – снизу.
Трехфазная сеть
Типовая схема подключения трехфазного прибора предполагает наличие на нём 3-х групп входных и выходных контактов, каждая из которых образует цепочку защиты по одной из фаз (смотрите фото ниже).
Последнее объясняется тем, что земляная жила для всех трёх фазных линий является общей (на рисунке она выделена синим цветом).
Нагрузочная способность
Что это такое
Прежде чем ответить на вопрос о том, сколько автоматов можно подключить к одному узо, постараемся разобраться с такой его характеристикой, как номинальная коммутирующая способность. Под последней понимается значение токовой составляющей, при которой УЗО ещё способно работать в режиме включения и выключения при реакции на ток утечки (сохраняя при этом свою работоспособность).
Обратите внимание! Этот показатель не следует путать с номинальным током рассматриваемого устройства.
Именно этот параметр следует принимать за основу при расчёте того, какое количество автоматов можно одновременно подключать к устройствам УЗО (иногда его называют нагрузочной способностью прибора).
Согласно требованиями ГОСТ Р 51326, минимальная величина этого параметра для конкретного устройства выбирается на порядок больше его номинального тока и обычно составляет 1000, 1500, а иногда и 3000 Ампер.
Для того чтобы определиться с количеством автоматов, которые допускается одновременно подключать к УЗО, достаточно указанную на нём величину коммутирующей способности (1500 Ампер, например) разделить на номинальный рабочий ток одного автомата.
Пример расчёта
В качестве примера расчёта подсоединённых к УЗО автоматов рассмотрим следующий конкретный случай. Пусть в квартире или частном доме имеется 5 отдельных линий или групп питания, распределённых по жилым и вспомогательным помещениям (включая кухню, коридор, ванную и туалет).
На каждый из этих потребителей должен быть предусмотрен отдельный автоматический выключатель (проще автомат), защищающий данную линию от КЗ и перегрузок. То есть всего должно быть пять штук автоматов, установленных на щитке в определенной очередности.
Для получения данных по требуемой нагрузочной способности УЗО, которое следует поставить в линию защиты, достаточно умножить 25 Ампер на общее число подключенных к нему автоматов (то есть на пять). В результате получаем значение 1250 Ампер, соответствующее искомой величине. С учётом этого выбирается прибор, имеющий ближайшее по величине значение номинального нагрузочного тока (1500 Ампер).
Рекомендации по подключению
Перед тем, как подключить узо в линию энергоснабжения вместе с распределительными (линейными) автоматами, следует напомнить пользователю о ряде требований, предъявляемых к приборам данного класса действующими нормативными актами.
В общем случае они сводятся к указаниям, согласно которым устанавливается последовательность и порядок действий при монтаже УЗО. Особое внимание при рассмотрении этих требований рекомендуется уделить следующим важным моментам:
- В частных домах с подводкой силового оборудования, подключаемого к сети 380 Вольт, обязательна установка трехфазного устройства защиты;
- Для подключения трехфазного узо должны использоваться провода соответствующего сечения в изоляции различного цвета;
- Наглядное представление о выборе расцветки проводов можно получить на рисунке ниже;
- Для оформления общего (земляного) вывода трёхфазной цепи, как правило, применяется провод в синей изоляции.
С учётом всех перечисленных выше условий порядок подключения в этом случае может быть представлен перечнем рекомендаций и советов, исходящих от специалистов. Далее по тексту приводятся лишь некоторые из них:
- Защитные приборы ставятся на предназначенные для них места только после того, как линия питания квартиры или дома будет полностью обесточена;
- Прежде чем подключить узо и автоматы в единую электрическую цепь, постарайтесь определиться с местом, предназначенным для их установки на приборном щитке;
- Его рекомендуется выбирать по возможности ближе к установленному на вводном щитке электросчетчику;
- Так называемые «индивидуальные» УЗО, предназначенные для защиты какой-то одной питающей линии (ванной комнаты, например), должны использоваться строго по назначению. Их не допускается ставить после счётчика в качестве общего для квартиры защитного устройства.
В заключительной части обзора, освещающего вопросы: для чего нужно УЗО, и как оно должно подсоединяться к уже смонтированной аппаратуре, отметим следующее.
При ответе на вопрос, нужно ли узо ставить сразу после счётчика, всегда следует согласное утверждение. В этой статье также можно узнать, какое выбрать узо, если в квартире имеется заданное количество автоматов. Надеемся, что после ознакомления со всем представленным материалом пользователям удастся самостоятельно разобраться с вопросами установки защитных устройств в питающие цепи.
amperof.ru
Принцип работы УЗО
В основе действия любого УЗО лежит мониторинг баланса токов между проводниками, которые в него входят. Возможная разность токов обнаруживается и сравнивается с заданными величинами. Нарушение баланса является показанием для срабатывания исполнительной части (размыкателя).
Основной «следящий» узел УЗО — это дифференциальный трансформатор с тремя обмотками ферромагнитного сердечника: подводящей, отводящей, управляющей. Ток, протекающий через устройство (от фазного проводника, идущего на питание потребителя, до нулевого проводника, идущего от потребителя), возбуждает на обмотках магнитные потоки с противоположными полюсами. Если бытовые приборы, электроустановочные изделия исправны, проводка на защищаемом участке не имеет повреждений, и при этом утечек на землю нет, то сумма токов равна нулю.
ли же, например, человек, стоящий на мокром полу, прикоснулся к оголённому проводу, то часть тока пойдёт через его тело в землю, сумма потоков в устройстве будет больше нуля (тока втекает в УЗО больше, чем уходит из него). Появление положительной суммы токов означает, что ток проходит и мимо УЗО, то есть имеет место утечка, повреждение в цепи. В этом случае нарушается баланс в управляющей обмотке трансформатора, возникает сила, которая передаётся на реле ЭДС, разрывающее контакт между линией и нейтралью. Электродвижущая сила может обнаруживаться устройством слежения, что становится сигналом для отключения соленоида (силового электропривода), удерживающего контакты — цепь размыкается.
Типы УЗО
Устройства защитного отключения могут отличаться множеством характеристик, начиная от способа установки и заканчивая общим назначением. Классификация насчитывает сотни типов УЗО, имеющих свои особенности. Предлагаем рассмотреть основные из них, чтобы правильно выбрать устройство, которое будет корректно функционировать в тех или иных условиях.
По характеру тока утечки
По данному критерию УЗО подразделяются на приборы типа АС, А и В. Устройства АС разрывают цепь при утечках переменного тока, если они нарастают внезапно или плавно. Эти УЗО недорогие, они получили наибольшее распространение, считаются приемлемыми для большинства условий эксплуатации.
УЗО типа А срабатывают не только от переменного, но и от пульсирующего постоянного тока, внезапно нарастающего или повышающегося плавно. Такие устройства более предпочтительны для жилых помещений, так как некоторые бытовые приборы являются источником именно постоянного пульсирующего тока, например, компьютеры, регуляторы освещённости, телевизоры, некоторые стиральные машины (все, где есть полупроводниковые блоки питания). Кстати, в инструкциях к некоторым из этих потребителей указывается, что они должны быть подключены только через УЗО типа А. Эти защитные устройства существенно дороже класса АС.
Тип В используется для постоянного, переменного и выпрямленного тока, в основном такие УЗО применяют на промышленных объектах.
По технологии срабатывания
В зависимости от того, по какому принципу разрывается цепь, выделяют УЗО:
- электронные
- электромеханические
Электромеханические устройства дифференциальной защиты не нуждаются в полноценном питании из общей сети. Они срабатывают только от тока утечки, который приводит в действие высокоточную механическую исполнительную часть. Эти устройства сравнительно дороги, мало производителей их выпускает, но они считаются самыми надёжными, так как работают при всех условиях и не зависимы от параметров питания.
Электронные УЗО в несколько раз дешевле электромеханических, поэтому они составляют львиную долю нашего рынка. Для функционирования этих устройств необходимо внешнее питание, которое «оживляет» его электронику с усилителем. Основная проблема заключается в том, что при перепадах напряжения в сети эффективность электронного УЗО (есть зависимость момента срабатывания) заметно снижается. Кроме того, всегда существует опасность, что прямое или непрямое касание к элементу под напряжением (провод, клемма или корпус прибора) произойдёт, когда нулевой проводник будет повреждён и, соответственно, УЗО будет не запитано — и не сработает. Электронные УЗО защищают не от всех рисков, но от большинства, поэтому если необходимо сэкономить, то это тоже хороший вариант. Также есть смысл не тратиться на электромеханическое устройство, если внутридомовая сеть имеет в своём составе источник бесперебойного питания или стабилизатор напряжения.
По скорости срабатывания (наличие задержки)
Литерой S обозначаются УЗО, которые срабатывают с выставленной задержкой до 0,5 секунды — «селективное». Этот тип устройств позволяет создавать многоуровневые «каскадные» системы защиты с несколькими защищёнными цепями. Каждый аварийный участок сети, в зависимости от поставленных задач и реализации схемы, будет отключаться отдельно, тогда как общее питание в помещение останется. УЗО с индексом G также имеет задержку, но она намного меньше.
1 — вводной кабель; 2 — вводной автомат; 3 — счетчик; 4 — УЗО типа S; 5 — автоматы; 6 — нулевая шина; 7 и 8 — УЗО типа AC; 9 — трехжильная электропроводка; 10 — шина заземления
Селективные УЗО обычно устанавливаются вверху каскада, поэтому при утечках сначала срабатывают неселективные устройства, не обесточивая все цепи, которые защищаются.
Высококачественные современные УЗО, не являющиеся селективными, срабатывают менее чем за 0,1 секунды.
По количеству полюсов
Для трёхфазной сети используются УЗО с четырьмя полюсами. Они защищают несколько однофазных сетей, либо отдельные трёхфазные потребители (электромотор, варочная плита…). В тандеме с таким типом УЗО должен работать четырёхполюсный автомат.
Для однофазной сети жилых помещений обычно применяют устройства с двумя полюсами (линия и нейтраль).
По току утечки
Ток утечки (номинальный отключающий дифференциальный ток или «уставка») при заданных условиях эксплуатации является одним из основных параметров, характеризующих функциональные особенности устройства защитного отключения. Граничным барьером для классификации является ток 30 мА. УЗО, которые срабатывают при меньших точках утечки, считаются такими, что защищают человека от поражения электрическим током. Аппараты, ток срабатывания которых выше 30 мА, считаются противопожарными, так как к ним можно подключить довольно большую нагрузку, но дифференциальные токи, которые они допускают, являются опасными для человека. Иногда УЗО на 30 мА считают универсальными, они получили наибольшее распространение.
Противопожарные УЗО являются первой ступенью защиты, расположенной в распределительном щите, они, как правило, устанавливаются на всю внутридомовую сеть, но могут применяться и для защиты отдельных сверхмощных и опасных потребителей от воспламенения (например, тепловентилятор с открытой спиралью). Ток утечки противопожарных УЗО обычно принимается в 100–300 мА, иногда в качестве противопожарных применяют и приборы на 500 мА. УЗО с меньшим током не могут нормально работать на этих позициях, так как из-за превышения допустимых нагрузок возникают ложные срабатывания.
УЗО с током утечки 10 мА обычно используются во второй или третей ступени защиты, их применяют либо для подключения элементов освещения, либо для отдельных электроприборов, которые располагаются в опасных зонах, например, в ванной, душевой, бассейне… Однако бойлер или стиральную машину запитать через них, скорее всего, не удастся, так как рабочая нагрузка будет ограничиваться 1,8 киловаттами.
Заметим, что номинал по току показывает только нижний предел срабатывания, так УЗО на 30 мА не отключит цепь при утечке, равной 25 мА, но сработает при любых токах, превышающих порог в 30 мА.
С каким током утечки необходимо применить УЗО в конкретном случае? Сначала определяется ток утечки цепи или прибора, это можно сделать измерением или по действующим нормам. Согласно СП 31–110–2003, ток утечки прибора принимается равным 0,4 мА на каждый 1 А его мощности. Сюда добавляется также 10 мкА для каждого метра фазного проводника. Например, для электроприбора мощностью 16 А, запитанный двадцатиметровым проводом, ожидаемый ток утечки нужно принять равным 4,2 мА. Теперь можно подобрать УЗО, но делается это так, чтобы ток утечки прибора составлял не более 33% тока срабатывания устройства защитного отключения. В нашем случае это 12,6 мА. 10-амперный прибор уже не подходит, значит необходимо поставить УЗО с током срабатывания 16 мА.
По рабочему току
Рабочий ток УЗО (или максимально допустимая нагрузка) определяет, сколько и какой мощности потребители можно запитать через это устройство. Данная характеристика показывает ток, который длительное время может проходить через УЗО, не разрушая его.
Расчёт необходимого УЗО производится от характеристик подключенных к нему потребителей. В электросетях жилых помещений часто применяются маломощные УЗО с рабочим током 10 А. Устройства дифференциальной защиты с допустимой нагрузкой 16–32 А считаются среднемощными. Аппараты на 40 А и более — называют мощными.
Примечательно, что на практике прослеживается чёткая зависимость между током отключения и рабочим током. Производители выпускают УЗО, в которых чем выше один показатель, тем выше и другой.
Рассчитать необходимый рабочий ток УЗО не сложно, в любом случае он должен быть равен или превышать номинальную мощность автоматического выключателя защищаемой цепи.
По возможности регулирования номинального тока утечки УЗО бывают:
- нерегулируемые
- регулируемые (плавная настройка, ступенчатая настройка)
По наличию защиты от короткого замыкания есть УЗО:
- с защитой от сверхтоков (дифференциальные автоматы)
- с защитой от перегрева
- без защиты от сверхтоков
По способу установки УЗО разделяют на:
- стационарные в виде автомата, которые монтируются на рейку в монтажном щите;
- переносные — смонтированные на удлинителе или в разрыв питающего шнура;
- УЗО в розетке (широко применяются в США).
Установка и подключение УЗО
Далее речь поведём только об устройствах защиты, которые устанавливаются в щите, так как в нашей стране они используются наиболее активно.
В бытовой сети обычно применяют двухполюсные УЗО, которые занимают на дин-рейке два места (36 мм). Располагают их, как правило, поблизости линий защищаемых цепей, исключение составляют противопожарные устройства с током отключения 100–500 А, которые устанавливаются возле вводного автомата. УЗО могут располагаться также и в групповых ВРУ многоквартирных домов, и этажных щитках частного дома.
Если электропроводка разделена на группы, то рекомендуется установить одно УЗО на вводе и несколько устройств на разные группы, при этом обеспечив их селективность — каскадное отключение. Для этого на каждый следующий ниже ярус устанавливают УЗО с меньшим номиналом по току отключения или большей скоростью отключения.
Подключают УЗО согласно заранее разработанной схемы защиты от токов утечки. Система защиты проектируется в зависимости от выполняемых устройством функций и конкретных характеристик сети. Ниже приводим простую схему подключения УЗО в электроустановку с заземлением, она может применяться для устройства защиты отдельных цепей в многоярусных каскадных системах:
1 — вводной кабель; 2 — вводной автомат; 3 — счетчик; 4 — УЗО; 5 — автоматы; 6 — нулевая шина; 7 — трехжильная электропроводка; 8 — шина заземления; 9 — провод заземления
Как видите, ничего сложного нет, обратим ваше внимание на некоторые моменты:
- Для корректной работы УЗО, в защищаемых цепях не должно быть контакта рабочего нулевого проводника с заземлёнными элементами или защитным проводником РЕ. Для каждого из них в щите применяется своя шина (ГОСТ Р 50571.3–94).
- Проводник заземления в подключении УЗО «не участвует».
- Подключение питания на УЗО производится к верхним клеммам. Разъёмы для ввода фазы на УЗО обычно обозначаются «1», для выхода — «2».
- Нейтраль питания (ноль, провод с синей изоляцией) обязательно должен быть подключен к разъёму с обозначением «N». Это правило необходимо соблюдать для УЗО любого бренда, номинала и назначения.
- Важнейший момент! Номинальный рабочий ток УЗО должен быть таким же или большим, в сравнении с рабочим током автоматов цепи. Только тогда автоматы смогут защитить дорогостоящие УЗО от перегрузки.
- Установленное УЗО необходимо проверить на работоспособность.
Проверяем УЗО
После коммутации всех цепей, внутридомовую сеть необходимо запитать. Если автоматы защиты или УЗО не отключились, значит, короткого замыкания нет, и нулевой проводник с заземлением не контактируют.
Далее следует нажать кнопку «ТЕСТ» или «Т», расположенную на передней панели прибора. Таким образом мы принудительно имитируем возникновение тока утечки. Исправное УЗО должно моментально сработать и обесточить защищаемый участок. Если этого не произошло, то в случае возникновения аварийной ситуации устройство не поможет справиться с проблемой.
Последним этапом проверки можно считать подачу на УЗО нагрузки. Нужно поочерёдно включать все приборы, которые будут работать в конкретной цепи и сети в целом. При возможных неполадках необходимо внести изменения в схему защиты или менять номиналы устройств защитного отключения.
УЗО являются не единственным способом защиты человека от поражения током и перегрузок сетей, которые могут привести к пожару. Но часто именно эти приборы спасают жизни и обеспечивают сохранность имущества граждан.
Турищев Антон, рмнт.ру
21.10.13
www.rmnt.ru
Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».
В сегодняшней статье я расскажу Вам про различные варианты схем подключения УЗО (устройство защитного отключения) в однофазной сети, а также про выбор его номинального тока и дифференциального тока (тока утечки) в зависимости от схемы подключения.
Для более наглядного понимания материала, необходимо рассмотреть конкретные варианты, начиная с самых простых и стандартных схем и, заканчивая, частными случаями.
1. Вводное УЗО
Предположим, что у нас в квартире установлен вводной автоматический выключатель с номинальным током 40 (А) и мы хотим защитить всех потребителей квартиры одним общим УЗО. Оно же будет считаться и называться вводным УЗО.
И это правильно! Закрывать глаза на электробезопасность в своем доме, а также на требования ПУЭ (п.7.1.71), я считаю не правильным и даже опасным.
Кстати, прошу обратить внимание на электрический щит. Это очередная новинка от компании IEK — металлический распределительный щит ЩРн серии PRO. Про преимущества и выявленные недостатки данного щита я расскажу Вам в самое ближайшее время. Если не хотите пропустить новые выпуски статей, то подписывайтесь на рассылку сайта.
Поскольку разговор зашел о щитах, то напомню Вам, что не так давно я уже делал подробный обзор пластикового щита серии PRIME от IEK, который меня достаточно впечатлил.
Перейдем непосредственно к теме статьи.
Схема представленного выше щита достаточно простая. Питающая фаза приходит на клемму (1) счетчика электрической энергии, а ноль — на клемму (3). С клеммы (2) фаза уходит на верхнюю клемму вводного автомата, а с нижней клеммы — на верхнюю клемму среднего отходящего автомата, соединенного с соседними автоматами с помощью соединительной гребенки. С клеммы (4) счетчика электрической энергии ноль уходит на общую нулевую шину (N).
Вводное УЗО необходимо подключить сразу же после вводного автомата, а уже после него подключить групповые автоматы на отходящие линии (розетки, освещение, теплый пол и прочее электрооборудование). Выглядеть это будет следующим образом.
Питающая фаза приходит на клемму (1) счетчика электрической энергии, а ноль — на клемму (3). С клеммы (2) фаза уходит на верхнюю клемму вводного автоматического выключателя, а с нижней клеммы — на верхнюю клемму (1) вводного УЗО. С нижней клеммы (2) УЗО фаза уходит на верхнюю клемму среднего отходящего автомата, соединенного с соседними автоматами с помощью гребенчатой шины. С клеммы (4) счетчика электрической энергии ноль уходит на верхнюю клемму (N) УЗО, а с нижней клеммы (N) УЗО — на общую нулевую шину (N).
Внимание! Рекомендую ознакомиться со статьей про распространенные ошибки, возникающие при подключении УЗО и дифавтоматов.
Как выбрать номинальный ток УЗО?!
Номинальный ток вводного УЗО должен быть на одну ступень выше, чем номинальный ток вводного автоматического выключателя, т.е. нам необходимо установить УЗО с номинальным током не менее 50 (А) и током утечки 30 (мА). Таким образом, вводное УЗО у нас будет защищено от перегруза (сверхтока), как и требует от нас ПУЭ (п.7.1.75 и п.7.1.76).
Стандартный существующий ряд номинальных токов УЗО: 16, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 (А).
Номинальный ток УЗО отображается на лицевой стороне его корпуса.
Зачем нам необходимо защищать УЗО от перегруза? И откуда может возникнуть этот самый перегруз?
Да все, элементарно! В щите установлен вводной автоматический выключатель с номинальным током 40 (А), что соответствует выделенной мощности 8,8 (кВт). В любое время Вы можете включить в сеть приборы с суммарной мощностью, превышающую 8,8 (кВт). Возьмем для примера, что потребляемая мощность у Вас составила около 10 (кВт), что равносильно току 45,4 (А).
При таком токе, согласно время-токовой характеристики (ВТХ) срабатывания теплового расцепителя, наш вводной автомат не отключится в течение целого часа.
Получается, что все это время через УЗО будет проходить ток величиной 45,4 (А), превышающий его номинальный ток, что может привести к нагреву его токоведущих частей, оплавлению корпуса и в конечном счете выходу его из строя.
Чтобы избежать подобной ситуации, я Вам всегда советую устанавливать УЗО с номинальным током на одну ступень больше, чем номинальный ток автомата. Но как показывает практика, токоведущие части УЗО выполнены с некоторым запасом по перегрузочной способности, но тем не менее я бы не рисковал и соблюдал данное требование!
Почему УЗО должно быть с током утечки именно на 30 (мА)?
Сначала приведу стандартный существующий ряд номинальных дифференциальных токов (токов утечки) УЗО: 10 (мА), 30 (мА), 100 (мА), 300 (мА) и 500 (мА).
Иногда эти значения могут отображаться не в миллиамперах, а в амперах, тогда стандартный ряд будет выглядеть следующим образом: 0,01 (А), 0,03 (А), 0,1 (А), 0,3 (А) и 0,5 (А).
Номинальный дифференциальный ток (ток утечки) УЗО отображается также на лицевой стороне его корпуса.
Итак, если у Вас вводной автоматический выключатель имеет номинальный ток до 40 (А) включительно, то вводное УЗО можно устанавливать с током утечки 30 (мА). Если же номинал вводного автомата больше 50 (А), то скорее всего УЗО придется устанавливать с током утечки 100 (мА).
Дело в том, что все зависит от общей фоновой (естественной) утечки в линиях электропроводки. Поэтому считается что, чем больше ток нагрузки, тем больше фоновая утечка, поэтому, чтобы избежать ложных срабатываний УЗО, приходится завышать его ток утечки с 30 (мА) до 100 (мА).
Согласно ПУЭ (п.7.1.83), существует норма по суммарной фоновой утечке в нормальном режиме, которая должна быть не больше 1/3 номинального тока утечки УЗО. Вот например, ток утечки УЗО составляет 30 (мА), а значит фоновая утечка в этой линии должна быть не больше 10 (мА).
Фоновую утечку можно измерить, правда для этого необходимы специальные приборы. Вот например, в нашей электротехнической лаборатории имеется прибор MRP-200 , правда основным его назначением все же является измерение отключающего дифференциального тока УЗО и измерение времени его срабатывания.
Также фоновую утечку можно приблизительно рассчитать. Условно принято, что ток утечки величиной 0,4 (мА) приходится на 1 (А) нагрузки или же ток утечки 10 (мкА) приходится на 1 метр длины фазного проводника.
Чтобы Вам не вникать в подробности определения фонового тока, я специально для Вас составил таблицу с рекомендуемыми уставками дифференциального тока (тока утечки) в зависимости от тока нагрузки.
Как видно по таблице, при номинальном токе нагрузки 40 (А) рекомендуется устанавливать УЗО с током утечки 30 (мА). В скобках указано значение 100 (мА), но это больше относится при эксплуатации старых электропроводок.
Если у Вас электропроводка не старая (не высохшая и не ветхая) и выполнена качественными кабелями и проводами, то даже при относительно больших токах нагрузки фоновая утечка будет незначительной (минимальной). Поэтому при номинальном токе вводного автомата даже 50 (А) и 63 (А) можно смело устанавливать вводное УЗО с током утечки 30 (мА).
Кстати, согласно ПУЭ (п.7.1.79, п.7.1.83 и п.7.1.85), требуется устанавливать на отходящие линии УЗО с током утечки 30 (мА). Если же защита всей электропроводки выполняется одним вводным УЗО, то ток утечки у него должен быть не более 30 (мА), естественно, что при выполнении условий по суммарной фоновой утечке.
Да, забыл уточнить, что я рассматриваю установку и подключение УЗО с целью защиты человека от поражения электрическим током и защиты линий от появления утечек в следствии старения и ухудшения изоляции, и прочих на нее воздействий.
2. УЗО на одну отходящую линию
Рассмотрим вариант, когда нам нужно с помощью УЗО защитить не все линии, а только одну отходящую (групповую). Для этого нам необходимо в этой линии установить УЗО. Предположим, что это будет линия освещения балкона или лоджии, защищенная автоматическим выключателем с номинальным током 10 (А).
Согласно вышеприведенным требованиям ПУЭ по защите УЗО от перегруза, нам необходимо после автомата 10 (А) установить УЗО с номинальным током 16 (А) или 25 (А) и током утечки 30 (мА). Ничего страшного не будет, если Вы здесь установите УЗО с номинальным током 40 (А) или 50 (А), как в моем примере.
В этой схеме питающая фаза приходит на клемму (1) счетчика электрической энергии, а ноль — на клемму (3). С клеммы (2) фаза уходит на верхнюю клемму вводного автомата, а с нижней клеммы — на верхнюю клемму среднего отходящего автомата, соединенного с соседними автоматами с помощью соединительной гребенки. Затем с нижней клеммы автоматического выключателя отходящей линии, защищенной с помощью УЗО (в моем примере это линия освещения лоджии), фаза уходит на верхнюю клемму (1) УЗО.
С клеммы (4) счетчика электрической энергии ноль уходит на общую нулевую шину (N). С общей нулевой шины (N) ноль уходит на верхнюю клемму (N) УЗО. К нижним клеммам (2) и (N) УЗО будет подключаться кабель отходящей линии освещения лоджии. Остальные линии, не защищенные УЗО, будут подключаться к соответствующим автоматам и общей нулевой шине (N).
Если же подобным образом защищать каждую отходящую линию с помощью УЗО, то при их большом количестве выйдет достаточно дорогим удовольствием в финансовом плане, поэтому существует еще один вариант, который рассмотрим ниже.
3. Групповое УЗО на несколько отходящих линий
Рассмотрим экономный вариант при защите с помощью одного УЗО нескольких отходящих линий.
Схема остается той же: вводной автомат и 5 отходящих автоматов. Мне необходимо защитить несколько отходящих линий с помощью одного УЗО. Для примера, разделю отходящие линии на 2 группы: два автомата в одной группе и три автомата в другой.
Отходящие линии первой группы у нас не будут защищены УЗО, а вот отходящие линии второй группы будут защищены с помощью одного общего (группового) УЗО.
В этой схеме питающая фаза приходит на клемму (1) счетчика электрической энергии, а ноль — на клемму (3). С клеммы (2) фаза уходит на верхнюю клемму вводного автомата. С нижней клеммы вводного автомата уходит два проводника. Один — на верхнюю клемму одного из автоматов 1-ой группы, соединенных между собой гребенкой. Второй проводник уходит на верхнюю клемму (1) общего (группового) УЗО, которое защищает 2-ую группу автоматов. С нижней клеммы (2) УЗО фаза уходит на верхнюю клемму среднего отходящего автомата 2-ой группы, соединенных между собой также с помощью гребенки.
С клеммы (4) счетчика электрической энергии ноль уходит на общую нулевую шину (N). С общей нулевой шины (N) ноль уходит на верхнюю клемму (N) УЗО.
Фазные проводники отходящих кабелей 1-ой группы будут подключаться непосредственно к автоматам 1-ой группы, а нули — к общей нулевой шине (N).
Фазные проводники отходящих кабелей 2-ой группы будут подключаться непосредственно к автоматам 2-ой группы, а нули — к нижней клемме (N) УЗО. Больше двух проводников подключать к одному зажиму запрещено, поэтому в таких случаях в щите устанавливают вторую нулевую шину (N1), которая соединяется с нижней клеммой (N) УЗО, а затем к этой самой шине (N1) и подключаются нули отходящих кабелей 2-ой группы.
Как выбрать номинальный ток УЗО в таком случае?!
Многие электрики начинают рассчитывать суммарный номинальный ток отходящих автоматов. Предположим, что отходящие автоматы имеют следующие номинальные токи: 6+10+10+16 = 42 (А). Таким образом, необходимо установить УЗО с номинальным током более 42 (А) и дополнительно учесть небольшой запас в случае перегруза. Для этого вполне подойдет УЗО с номинальным током 50 (А).
А если суммарный номинальный ток отходящих линий будет еще больше?! Например, 10+10+10+16+16+16+25+16=119 (А). Что делать в этом случае?! Устанавливать УЗО на 140-150 (А), которых даже нет в природе?!
На самом деле, не нужно заморачиваться и рассчитывать суммы номинальных токов отходящих автоматов, т.к. их может быть от нескольких штук до нескольких десятков. Все гораздо проще! Номинальный ток УЗО выбирается не по сумме номинальных токов автоматов на отходящих линиях, а на одну ступень больше, чем номинал вводного автомата. Все получается логично и правильно. Ведь в любом случае ток через УЗО не будет превышать ток, проходящий через вводной автомат и групповое УЗО будет защищено от перегруза.
Для нашего примера суммарный номинальный ток оставляет: 16+25+32 = 73 (А), что нам как бы предполагает установить здесь УЗО с номинальным током 80 (А) или вовсе 100 (А). Но это не совсем правильно, т.к. нам достаточно установить УЗО с номинальным током 50 (А), который будет на одну ступень выше, чем номинальный ток 40 (А) вводного автоматического выключателя.
В настоящее время это наиболее распространенный способ подключения УЗО, т.к. он более экономный, но в то же время в полном объеме соответствует требованиям ПУЭ и электробезопасности.
В данное время я как раз таки занимаюсь сборкой квартирного щита, в котором имеется 30 отходящих линий (с учетом резерва). По аналогии с описанным выше способом, каждые 10 отходящих линий будут защищены отдельным УЗО.
Вводной автомат в этом примере имеет номинал 32 (А), поэтому все УЗО имеют номинальный ток 40 (А), 30 (мА) независимо от суммы номинальных токов автоматов на защищаемых отходящих линиях.
О сборке этого щита я еще напишу отдельную подробную статью, так что кому интересно, то подписывайтесь на рассылку сайта.
Я рассказал Вам про самые основные схемы подключения УЗО в однофазной сети, а также про выбор УЗО по номинальному току и току утечки для каждого конкретного случая. На частных случаях подключения УЗО, а также на каких-то не стандартных решениях я останавливаться не стал, если вдруг возникнут вопросы, то смело задавайте их в комментариях под статьей.
Видео по материалам статьи:
Про принцип подключения УЗО в трехфазной сети почитайте в следующих моих статьях:
- Схема подключения четырехполюсного УЗО в трехфазной сети с использованием нейтрали
- Схема подключения четырехполюсного УЗО в трехфазной сети без использования нейтрали
- Схема подключения четырехполюсного УЗО в однофазной сети
Если Вы не хотите заморачиваться вопросами куда и каким номиналом установить УЗО (устройство защитного отключения), то Вы всегда можете вместо пары «автомат+УЗО» применить дифференциальные автоматы с соответствующими параметрами. Читайте статью про преимущества и недостатки применения в схемах дифавтоматов. Надеюсь, что она прояснит Вам некоторые моменты.
P.S. На этом, пожалуй, все. Всем спасибо за внимание.
zametkielectrika.ru