Как рассчитать узо и автоматы – Расчет узо и автоматов — советы электрика

Расчет УЗО по мощности и току для дома, какое время отключения должно быть

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.

Ток утечки

Чтобы обеспечить безопасность от поражения электричеством, часто приходится увеличивать количество устройств защитного отключения, разбивать сеть на несколько групп. В то же время использование очень чувствительных приборов УЗО приводит к ложным срабатываниям. Задача специалиста сделать правильный расчет и выбор с учетом всех факторов.

Согласно правилам устройства электроустановок, при неизвестном Iут, он принимается равным произведению 0,4 mA на число соответствующее расчетному нагрузочному току в амперах. Утечка цепи принимается равной произведению 0,01 mA на длину L фазного проводника в метрах.

Согласно этим же правилам, суммарные потери сети должны быть меньше одной трети номинального отключающего дифференциального тока УЗО. Сюда же входят все утечки включенных постоянно и подключаемых периодически электроприборов. Произведем расчет.

Суммарный Iут= 0,4* IΣ +0,01*L

Отсюда следует, что предельный ток УЗО должен быть больше суммарного Iут сети в 3 раза.

Соответственно, номинальный отключающий ток равен:

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L), где

IΣ – суммарный ток утечки всех электроустановок сети,

L – длина фазного провода в метрах.

Выбор для квартиры

Для примера расчета возьмем квартиру в многоэтажном доме. В этажном щитке на вводе стоит автоматический выключатель. Пусть автомат будет на 40 Ампер. Он защищает от коротких замыканий и перегрузок. Сразу за ним монтируется противопожарное УЗО, расчет его номинала произведем позднее.

Оно нужно для защиты от пожара при нарушении изоляции кабеля или ее пробое. Дальше, для обеспечения большей безопасности и бесперебойности снабжения электричеством, на каждую или несколько групп устанавливаются УЗО с определенным Iут от 10 до 30 mA. Зависит от токов утечки.

Есть даже розетки со своими устройствами УЗО. На каждую группу потребителей устанавливается свой автоматический выключатель перегрузок.

В ванной комнате стоит стиральная машинка мощностью 1,8 кВт. Так как она расположена во влажном помещении, то для безопасности предусмотрим автомат защиты на 16 A и произведем расчет УЗО по мощности.

Рабочий ток для стиральной машинки равен:

Iр=Р/U=1600/220=7,3 А.

Длина фазного провода до нее составляет 20 м.

Отсюда
IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х7,3+0,01х20)=9,36 mA.

Ближайший в ряду УЗО на 16 A, ток утечки 10 mA.

Несколько групп

Допустим, в квартире предусмотрены еще две группы освещения с автоматами защиты на 16 A, две розеточные с автоматами на 20 A и 25 А. В группах освещения длина проводников по 50 м, а нагрузка составляет 0,3 и 0,6 кВт. В розеточных длина фазных проводов 40 и 60 м соответственно, а общая (переменная и постоянная) нагрузка 17 и 22 A соответственно.

Произведем расчеты по группам.

Расчет для первой осветительной:

Ip=P/U=300/220=1,4 A,

P – мощность осветительных приборов,

U – напряжение сети.

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х1,4+0,01х50)=3,18 mA.

Расчет для второй осветительной:

Ip=P/U=600/220=2,8 A,

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х2,8+0,01х50)=9,9 mA.

Расчет для первой розеточной:

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х17+0,01х40)=21,6 mA.

Расчет для второй розеточной:

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х22+0,01х60)=28,2 mA.

Так как УЗО по IΔn имеют номиналы 10, 30, 100, 300, 500 миллиампер, то некоторые группы электроснабжения можно объединить. При этом нужно помнить, что прибор срабатывает при достижении 50-100% IΔn.

По расчетам первая осветительная и розеточная группы в сумме по IΔn составляют 24,78 мА. Их можно подключить к устройству с отключающим током 30 миллиампер. Вторая розеточная подсоединяется к такому же 30 миллиамперному устройству. Вторая осветительная – к УЗО с током отключения 10 мА. Суммарный рассчитанный отключающий ток получился равным:

IΔn Σ=9,36+3,18+9,9+21,6+28,2=72,24 mA.

Приступаем к подбору УЗО. Ближайшее по отключающему току – на 100 мА. Его и нужно установить в качестве противопожарного.

Номинальный ток

УЗО имеет еще один важный параметр – номинальный ток, который необходимо учитывать при расчетах. При работе в пределах номинала, прибор гарантированно будет выполнять свои функции как угодно долго.

Автоматы защиты от перегрузок, которые устанавливаются на каждую группу электроснабжения, имеют номинал: 16, 20, 25, 32 ампера и так далее. Но при достижении этих значений прибор не отключится.

Его характеристики таковы, что он начинает отключаться при значениях превышающих номинал в 1,13-1,45 раза, только благодаря тепловому расцепителю. Происходит выключение через один-два часа. А для быстрого отключения ему нужно превышение номинала от трех до пятнадцати раз. Данную особенность автомата защиты от перегрузок и короткого замыкания нужно учитывать.

Прибор отключения устанавливается с номинальным током всегда на уровень выше. Например, если от перегрузок и короткого замыкания стоит 32 амперный автомат, то устройство защитного отключения должно быть 40 ампер.

Поэтому в квартире, для которой производился расчет, противопожарный прибор УЗО будет иметь ток отключения и номинальный 100 mA и 63 A соответственно. У стиральной машинки будет устройство 10 mA/16 A. Для второй группы освещения – устройство с пределом 10 mA/25 А. Остальные приборы УЗО имеют пределы 30 mA/32 А.

Дополнительные характеристики

Кроме этих основных характеристик, для которых проводятся расчеты, есть еще величины, требующие внимания при выборе. Это предельный ток короткого замыкания, для дома принимают 4500 A, многоквартирного 6000 A, для производств 10000 A. На корпусе изделия он изображается числом обведенным рамкой. Вид отключающего тока утечки обозначается буквами:

  • АС означает, что он переменный;
  • А – IΔn переменный и пульсирующий постоянный;
  • В – IΔn переменный и постоянный;
  • S – селективный, отключается с задержкой.

УЗО типа АС используют в квартирах. Потребители обычные – освещение, холодильники, теплые полы. Максимальное время отключения этого типа УЗО – 0,04-0,3 секунды, зависит от величины тока утечки.

Тип A применяется там, где много приборов с выпрямителями и импульсными блоками питания: компьютеры, стиральные машинки, телевизоры, посудомоечные машины, СВЧ-печи. Иногда производители прямо указывают, что должен стоять прибор УЗО А, а далее выполняется расчет по току.

Тип B применяют главным образом в промышленности, проводя перед установкой подробные расчеты.

Тип S (селективный). Время срабатывания у такого УЗО составляет 0,2-0,5 сек, поэтому для человека оно не является защитным. Устройство устанавливается в начале линии после основного автоматического выключателя и является второй ступенью дифференциальной защиты всего объекта от пожара.

Кроме этого, нужно определить, какое устройство защитного отключения выбрать: электромеханическое или электронное. Первое более надежное, но и более дорогое. Второй вид дешевле, чем электромеханическое, но его электронные компоненты чаще перегорают при всевозможных перегрузках.

При организации системы защиты электросети необходимо учитывать, что на один УЗО нельзя подключать больше 5 автоматов. Это может привести к ложным срабатываниям. К тому же, при правильном отключении нельзя понять, где произошла утечка.

evosnab.ru

расчет тока срабатывания и мощность автомата

Несмотря на все плюсы, которыми обладает электрическая энергия, она имеет и минусы. Основной из них – опасность поражения электрическим током. Для защиты людей от действия электричества создано множество приборов, и один из них носит название УЗО – Устройство Защитного отключения. Но для организации эффективной защиты при помощи этих устройств необходимо хорошо представлять, как выбрать УЗО и каким образом его подключить.

Назначение и устройство УЗО

Устройство представляет собой автоматический прибор, отключающий напряжение при возникновении дифференциального тока (дифтока, тока утечки). Именно он, возникающий при той или иной неисправности электрооборудования, в большинстве случаев является следствием несчастных случаев. Хуже всего то, что неисправность, вызывающая утечку, никак себя не проявляет. Стиральная машинка стирает, компьютер обсчитывает задачу, бойлер прилежно греет воду. Но стоит человеку коснуться кожуха такого прибора или встать под душ, как произойдет непоправимое.

В задачу дифвыключателя как раз и входит обнаружение утечки и аварийное отключение неисправного оборудования при его появлении. Как же он это делает?

Принцип работы защиты

Электрооборудование, как известно, получает энергию по проводам. Бытовые приборы при этом используют два проводника – фазу и ноль. Если оборудование промышленное или просто мощное, то оно может использовать три фазы, но суть проблемы это не меняет. Итак, грубо говоря, ток бежит по фазе (фазам), приводит в действие электрооборудование и убегает через ноль*. При этом входящее и выходящее значения токов всегда равны – сколько энергии в прибор вошло по фазному проводу, столько же и вышло через нулевой.

*Поскольку напряжение в сети переменное, направление тока изменяется 100 раз в секунду, но для понимания основного принципа это несущественно.

Предположим, произошла нештатная ситуация – потек сальник в стиральной машине и залило плату управления, внутрь электромясорубки попала вода, перетерлась изоляция провода из-за вибрации, или случился тепловой пробой электромотора. По этой причине на металлических частях агрегата появилось напряжение. Если прибор заземлен, то это напряжение с шасси или кожуха стекает в контур заземления, вызывая дифток. В незаземленном оборудовании утечки не будет, но она появится, если человек, стоящий на токопроводящей поверхности (бетонный пол, металлический или деревянный, но мокрый настил и т.п.), коснется кожуха.

Возникновение дифтока через заземляющий контур или тело человека

В этой ситуации входящий по фазному проводнику ток уже не будет равен выходящему по нулевому. К нему добавится значение утечки, стекающей в землю: Iфазный = Iнулевой + Iутечки.

Задача УЗО как раз и заключается в определении этого расбаланса. В процессе работы устройство постоянно сравнивает значение токов, проходящих по фазе и нулю. Пока они равны, все в порядке. Как только фазный ток превысит нулевой, устройство аварийно отключит напряжение.

Вопреки бытующему мнению появление тока утечки – не такая уж редкость. Практически каждая домохозяйка сталкивалась с ситуацией, когда электроприбор начинал «щипаться».

Характеристики устройства защитного отключения

От того, насколько правильно вы выберете устройство защиты, будет зависеть ваше здоровье, а, возможно, и жизнь. Именно поэтому к данному вопросу нужно подойти со всей ответственностью.

Чем же характеризуются УЗО, которые имеют и еще одно название – дифференциальные выключатели (не путать с автоматами)?

  • Дифференциальный ток. Основной параметр прибора. По сути, это чувствительность системы защиты. К примеру, дифференциальный выключатель, изображенный ниже, сработает при утечке в 30 мА (позиция 3 на фото).
  • Рабочий ток или мощность. Токовая нагрузка в амперах, которую прибор может долговременно выдерживать без повреждения и перегрева (позиция 1).
  • Рабочее напряжение. Максимальное напряжение сети, в которую будет встраиваться УЗО (позиция 2).
  • Род напряжения. Род напряжения сети, в которую будет встраиваться прибор защиты. Может быть переменным, постоянным или переменным + постоянным (позиция 5).

Как выбрать УЗО

Очевидно, что каждый из вышеприведенных параметров является одинаково важным при выборе УЗО. Прибор с низкими рабочими напряжением и мощностью просто сгорит, а неправильный выбор значения дифтока и рода напряжения делают устройство абсолютно бесполезным – оно либо будет ложно срабатывать, либо не сработает вовсе.

Выбор по дифтоку

Это главный и самый ответственный критерий выбора. Посмотрим, как рассчитать УЗО для конкретного объекта. Согласно ПЭУ допустимое значение утечки в электрических установках берется из расчета 0.4 мА на 1 А тока нагрузки. Дополнительно необходимо знать длину электрической цепи и добавить к полученному результату еще по 0.01 мА на каждый метр питающего провода. Согласитесь, такой расчет УЗО для, скажем, домовой проводки, достаточно сложен и трудоемок. Но можно сделать все гораздо проще, причем уровень защиты при этом не пострадает.

Если прибор планируется устанавливать не в целях пожарной безопасности, а для защиты людей (обычно это и есть основная задача в домовых сетях), то он должен уверенно реагировать на утечку не более 50-80 мА. Именно такое значение считается предельно допустимым для человеческого организма. С другой стороны, если домовая сеть очень протяженная и разветвленная, да еще и с сырыми помещениями (та же ванная комната), то величина естественной утечки, распределенной по всей линии, может оказаться выше тех же 50 мА.

Как тут быть? Ставить более мощный прибор, как рекомендуют некоторые "специалисты"? Ни в коем случае! Ведь если вы, не дай бог, попадете под напряжение, мощная автоматика не сможет вас спасти – она либо сработает уже после прохождения через тело смертельного тока, либо не отключится вовсе. В любом случае самому человеку уже будет все равно.

Выход из ситуации – не выбор более грубого УЗО, а установка нескольких чувствительных приборов, каждый из которых будет следить за отдельным участком цепи. К примеру, одно устройство на ванную и кухню, другое на розетки, третье – на освещение.

Мощность и напряжение

По этим критериям делать выбор УЗО намного проще. Величина напряжения в сетях вам известна: при однофазной линии это 220 В, трехфазной – 380 или 660 В. Род напряжения в обоих случаях переменный. Если ваша сеть однофазная, то и прибор можно выбрать однофазный. Если фаз три, то и дифвыключатель понадобится трехфазный.

Однофазный и трехфазный дифференциальные выключатели

Теперь о том, как подобрать УЗО и автомат по мощности. Почему и автомат? Дело в том, что дифференциальный выключатель не срабатывает от перегрузки или короткого замыкания, а реагирует только на дифференциальный ток. Случись в доме КЗ, дифавтомат благополучно сгорит от перегрузки вместе с проводкой. Поэтому установка УЗО в паре с автоматом обязательна.

Что касается рабочего тока дифференциального выключателя, то он должен быть не меньше того, на который рассчитан вводной автомат. Если автоматический выключатель у вас уже стоит, просто посмотрите, на какой ток он рассчитан. Если не стоит, то его придется поставить. Для обычной квартиры без особо мощных потребителей обычно достаточно автомата мощностью до 32 А, выдерживающего нагрузку в 7 кВт. Здесь следует заметить, что напряжение и номинальный ток, указанные на корпусе выключателя и автомата, могут быть больше, чем необходимо, но никогда не меньше.

Как подключить УЗО

Для того, чтобы дифференциальный выключатель долго и надежно работал, его необходимо правильно установить в домовую схему. Вот несколько обязательных условий, которые необходимо выполнить при установке УЗО:

  1. Правильная фазировка. Чтобы дифвыключатель мог контролировать разность фазного и нулевого токов, он должен уметь их различать. Поэтому фазный и нулевой провода нужно подключать к строго определенным клеммам, обозначенным соответствующим образом на корпусе прибора. Если вы спутаете ноль и фазу, то прибор либо будет постоянно срабатывать, либо вообще не включит защиту, что еще хуже. В многофазных устройствах очередность фаз можно не учитывать, но ноль должен быть строго на своем месте.
  2. Обязательная защита от КЗ. Как было сказано выше, УЗО не имеет собственной защиты от короткого замыкания, поэтому должен устанавливаться последовательно с автоматом. Где будет стоять автомат – до или после УЗО, – роли не играет. Допускается установка одного автомата на несколько УЗО и наоборот – выход дифференциального выключателя может быть нагружен на несколько автоматов, обслуживающих разные линии.
  3. Защита от внешних воздействий. Практически все УЗО не имеют защиты от влаги, поэтому размещать их нужно в сухих помещениях или в специальных закрытых шкафах. В противном случае устройство может отказать в самый неподходящий момент со всеми вытекающими последствиями.

Вариант подключения УЗО в домовую сеть

Проверка правильности подключения

После того, как устройство защиты установлено, необходимо обязательно проверить правильность его работы, чтобы не узнать о проблемах в подключении постфактум – попав под напряжение. Проверка проводится двумя методами – тестовой кнопкой и искусственным созданием тока утечки. Первый исключительно прост – нажмите на кнопку, расположенную на корпусе УЗО и подписанную соответствующим образом. Встроенная в прибор схема создаст имитацию тока утечки, и защита сработает, обесточив линию.

Если вы не доверяете этой кнопке (мало ли что и чего там имитирует), то проверить устройство можно искусственным созданием тока утечки. Подключите между фазным контактом розетки и ее же заземляющей клеммой какой-нибудь электроприбор – настольную лампу, паяльник и т.п.

Схема проверки правильности работы дифференциального выключателя

УЗО сразу же заметит утечку и тут же отключит цепь. Все в порядке. Если ваши розетки не подключены к заземляющему контуру, что очень и очень плохо, то в качестве заземляющего контакта можно использовать полуметровый штырь, воткнутый в землю. Это, конечно, не полноценное заземление, но тока через него более чем достаточно для того, чтобы УЗО зафиксировало утечку.

Дифавтомат как вариант двойной защиты

Существует еще одно устройство, способное срабатывать от тока утечки. Называется оно дифференциальный автомат. Отличие же его от обычного УЗО состоит в том, что прибор дополнительно имеет в своем составе автоматический выключатель, реагирующий на короткое замыкание. Установка дифавтомата имеет смысл в том случае, если вы делаете монтаж с нуля или ваша проводка вообще не имеет автомата. Покупая дифавтомат, вы получаете в одном корпусе сразу два устройства – УЗО и автомат. Это и дешевле, и проще в установке.

Дифавтомат внешне похож на устройство защитного отключения, но имеет встроенный автомат

Выбор дифференциального автомата производится по критериям:

  1. Дифференциальный ток.
  2. Номинальный ток.
  3. Рабочее напряжение.
  4. Род тока.
  5. Ток отсечки.

Почти весь этот список вам наверняка знаком – по нему вы выбирали УЗО. Подходит он и для выбора дифавтомата. Дополнительным критерием является лишь ток отсечки – ток, при котором срабатывает встроенный в устройство автомат. Обычно он равняется тройному рабочему току, поэтому если вы правильно выбрали рабочий ток, то оптимальным окажется и ток отсечки.

220v.guru

Как рассчитать ток утечки в групповой линии УЗО (дифавтомата)?

В этой статей хочу затронуть с одной стороны очень простую тему, а с другой стороны – очень противоречивую. Поговорим о действующих ТНПА, работе УЗО, опыте проектирования и согласования проектной документации. Поводом послужил недавний вебинар, посвященный УЗО.

Я стараюсь по возможности посещать все вебинары, на которых можно повысить свои профессиональные навыки. На сегодняшний день лучшие вебинары у ИЕК. Не всегда получается на них присутствовать в силу тех или иных причин. Вебинар про УЗО я посмотрел не полностью, пришлось уехать в МЧС снимать замечания, но это уже другая тема…

Как показал вебинар, далеко не все понимает тонкости и проблемы, которые могут возникнуть при расчете токов утечки.

Данная тема уже не раз поднималась на блоге, форуме, но, тем не менее, хочется собрать все мысли в одной статье.

На вебинаре я задал очень простой вопрос: как рассчитать ток утечки при расчетном токе 25 А и длине кабеля 1 м?

Кстати, я частенько задаю вопросы, на которые у меня имеются не очень однозначные ответы.

Разумеется, меня сразу ткнули носом в ПУЭ 7:

7.1.83. Суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального тока УЗО. При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети — из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.

Пришлось самому все считать, т.к. все решили, что этим они ответили на мой вопрос

Прежде, чем считать, давайте задумаемся над первым предложением п. 7.1.83, а суть его следующая:

Iрасч.утечки < 1/3Iут.

Т.е., если УЗО на 30мА, то расчетный ток утечки не должен превышать 10мА. Наверняка вы думаете, почему 10 мА, если УЗО на 30ма? А все дело в том, что УЗО срабатывает при токе утечки 0,5In.ут. УЗО с током утечки 30 мА сработает при токе утечки 15 мА.

Срабатывание УЗО

А теперь посчитаем ток утечки.

Дело в том, что ПУЭ предлагает формулу расчета, при отсутствии данных. А откуда получить данные на стадии проектирования, мне кто-нибудь ответит? Приходится выполнять расчет согласно предложенной методике.

25*0,4+1*0,01=10,01мА > 10 мА

Из этого следует, что расчет по ПУЭ не даст нам применить УЗО с номинальным током более 25 А и током утечки 30 мА.

Хочу напомнить, что 30 мА – безопасный ток для организма человека. 100 мА – это уже не совсем безопасно.

А если у вас будет ток 30-40 А? В таком случае я не раз ставил УЗО с током утечки 100 мА, т.к. наш энергонадзор требует значение тока утечки для каждого УЗО. А как по-другому посчитать на стадии проектирования?

Получается, нам приходится занижать безопасность. Я очень сильно сомневаюсь, что в цепи будут действительно такие токи утечки, зато не будет ложных срабатываний Был бы прибор измерения токов утечки, можно было бы поэкспериментировать.

Мне вот интересно, задумывались ли разработчики ТКП 339-2011, ТКП 45-4.04-149-2009, когда копировали ПУЭ?

8.7.14  Номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО  должен быть не менее чем в три раза больше суммарной величины тока утечки защищаемой сети с учетом подключенных стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы. Для электроприемников с номинальным током, превышающим 32 А, при отсутствии данных о токе утечки электроприемников величину его следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а величину тока утечки сети − из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.

А как быть с УЗО с номинальными токами менее 32 А?

Могу лишь высказать свое предположение: ток утечки для УЗО с номинальным током не более 25 А можно не считать. Возможно, это имели ввиду разработчики данных документов.

В нормативных документах в основном фигурирует 30 мА для розеток или просто рекомендуется Получается, если мы подключаем какую-нибудь мощную плиту на кухне, через УЗО 100 мА, то ничего даже не нарушаем.

Ссылки на ТНПА:

ТКП 45-4.04-149-2009:

Установка УЗО на ток срабатывания до 30 мА считается дополнительной мерой защиты от прямого прикосновения в случае недостаточности или отказа основных видов защиты.

Г.17 Для групповых линий электроприемников, указанных в Г.3 и Г.4, номинальный отключающий дифференциальный ток следует принимать до 30 мА.

В групповых линиях, питающих розеточные сети единичных электроприемников с естественными токами утечки 10 мА и более (например, электрические плиты), допускается принимать УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током до 100 мА и временем срабатывания не более 100 мс.

ТКП 339-2011:

8.7.4 На групповых линиях, питающих штепсельные розетки для  переносных электрических приборов, рекомендуется предусматривать устройства защитного отключения с номинальным дифференциальным током срабатывания не более 30 мА.

8.7.17 Для жилых зданий при выполнении требований 8.7.17 функции УЗО по 8.7.17 и 8.7.19 могут выполняться одним аппаратом с током срабатывания не более 30 мА.

ПУЭ 7:

7.1.82. Обязательной является установка УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА для групповых линий, питающих розеточные сети, находящиеся вне помещений и в помещениях особо опасных и с повышенной опасностью, например в зоне 3 ванных и душевых помещений квартир и номеров гостиниц.

У производителей электротехнической продукции имеются в ассортименте УЗО (дифавтоматы) на 63 А с током утечки 30 мА. Как такое УЗО применить? Или кто-то владеет реальными значениями токов утечки?

Советую почитать:

220blog.ru

Как рассчитать и выбрать УЗО. Часть 1

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта http://elektrik-sam.info.

В предыдущей серии публикаций мы подробно разобрали, что такое УЗО, как оно устроено и как работает, рассмотрели основные параметры и технические характеристики. В этой статье речь пойдет о том, как выбирать УЗО.

Для защиты от возможного возникновения пожара из-за износа или повреждения изоляции служат УЗО с уставкой по току утечки 30 мА (для простых неразветвленных схем) и с уставкой 100 или 300 мА (для каскадных разветвленных схем). Они обычно используются в качестве вводных, так называемых «противопожарных» УЗО.

Для удобства и наглядности процесс расчета и выбора УЗО будем проводить пошагово по пунктам.

Последовательность выбора УЗО

Шаг 1.

Первым делом определимся с типом электросети, в которой будет использоваться УЗО: в однофазной сети напряжением 220В используются 2-х полюсные УЗО, соответственно в трехфазной сети напряжением 380В используются 4-х полюсные УЗО.

При этом 4-х полюсные могут подключаться без нейтрали, например, при подключении 3-х фазного электродвигателя, обмотки которого подключены треугольником.

Шаг 2.

Основной показатель УЗО — значение тока утечки. Прежде, чем выбирать УЗО, необходимо рассчитать значение тока утечки в электроустановке. При расчете тока утечки в электроустановке ПУЭ (п. 7.1.83) предписывают принимать ток утечки электроприемников из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки цепи из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.

Дальше, согласно требованиям ПУЭ (7-е изд., п. 7.1.83) «Суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального отключающего дифференциального тока IΔn УЗО». Т.е. номинальный дифференциальный отключающий ток УЗО (который нанесен на корпусе) должен быть как минимум в три раза больше суммарного тока утечки защищаемой цепи электроустановки IΔ:

IΔn > = 3 IΔ.

Также из раздела о технических характеристиках УЗО помним, что УЗО может срабатывать при значениях: от 0,5 IΔn.

Для защиты человека от поражения электрическим током служат УЗО чувствительностью (уставкой по току утечки) 10 и 30 мА.

При выборе необходимо учитывать следующее:

— Для влажных групп, если для них выделена отдельная линия (например, отдельная линия — на бойлер, отдельная — на стиральную машину и т.д.), необходимо устанавливать УЗО с током срабатывания 10 мА.

— В остальных случаях ставится УЗО с током утечки 30 мА (например, одна линия используется совместно для ванной, коридора и для кухни).

— В индивидуальных жилых домах для защиты групповых линий внутри дома (группы розеток, группы освещения) обычно ставится УЗО с уставкой по току утечки 30 мА, поскольку при меньшем значении уставки возможны ложные срабатывания.

Если при расчете получается, что суммарный фоновый ток утечки слишком велик — сеть сильно разветвлена и имеет большую общую протяженность, к сети подключено большое количество электроприборов. А также, если по условиям электробезопасности выбор УЗО с большой уставкой недопустим (например, УЗО с IΔn = 30 мА недостаточно, а УЗО с IΔn=100 мА не защищает человека от поражения электрическим током). В этом случае рекомендуется разделить сеть на две или более групп и установить УЗО на каждую.

Для вводных УЗО аналогично. Рассчитываем ток утечки в электроустановке и выбираем уставку вводного УЗО, соблюдая условие:

IΔn > = 3 IΔ.

При этом для небольшой квартиры с несильно разветвленной проводкой можно устанавливать одно общее УЗО на 30 мА, если оно подходит по расчетам; 100 мА обычно для жилых квартир; 300 мА для коттеджей и офисов.

Снова повторюсь, проводим расчет и выбираем уставку УЗО, исходя из результатов расчета.

Смотрите видеоверсию Как выбрать УЗО. Часть 1:

В следующих статьях мы продолжим рассмотрение алгоритма выбора УЗО. Поэтому, чтобы держать руку на пульсе и не пропустить выход продолжения этой темы, подписывайтесь на новости сайта, форма подписки внизу этой статьи.

Как выбрать УЗО. Часть 2.

Интересные материалы по теме:

Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — руководство.

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

Конструкция (устройство) УЗО.

Устройство УЗО и принцип действия.

Принцип работы трехфазного УЗО.

Работа УЗО при обрыве нуля.

Как проверить тип УЗО?

Почему УЗО выбирают на ступень выше?

УЗО основные характеристики. Часть 1.

УЗО основные характеристики. Часть 2.

Автоматические выключатели — конструкция и принцип работы.

elektrik-sam.info

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».

Решение

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:

Поделиться в социальных сетях

raschet.info

Как выбрать УЗО. Часть 2

Приветствую вас, уважаемые читатели сайта http://elektrik-sam.info!

Продолжаем рассматривать, как выбрать УЗО. Начало этого материала смотрите в статье Как выбрать УЗО. Часть 1.

Итак, двигаемся дальше.

Шаг 3.
Выбираем номинальный ток УЗО.

Помним, что УЗО защищает цепь только от токов утечки, а от токов короткого замыкания и токов перегрузки – не защищает. Поэтому последовательно с УЗО необходимо устанавливать автоматический выключатель.

Номинальный ток УЗО выбирается равным или на ступень выше номинального тока автоматического выключателя, который защищает данный участок цепи.

При этом номинальный ток вводного УЗО должен быть равен или больше номинала вводного автоматического выключателя. После водного автомата и УЗО электропроводка может быть разделена на любое количество групп, главное при этом, чтобы номиналы групповых автоматических выключателей соответствовали сечению применяемого в этих группах кабеля.

Предположим, что в каждой из групп будет одновременно включено много потребителей, и в сети возникнет перегрузка. В этом случае сработает вводной автомат и отключит внутреннюю сеть от внешней питающей электросети. УЗО в этой ситуации не будет перегружено, т.к. его номинальный ток равен или больше номинала вводного автоматического выключателя.

Вводное УЗО устанавливается после вводного автоматического выключателя.

В группе вначале устанавливается УЗО, а после него автоматический выключатель (в случае, если УЗО устанавливается на одну группу), либо несколько автоматических выключателей (если одно УЗО устанавливается сразу на несколько групп).

Номинальный ток группового УЗО выбирается так, чтобы он был равен или больше суммы номиналов групповых автоматических выключателей. Если сумма номиналов групповых автоматов превышает номинал вводного автоматического выключателя, тогда номинальный ток УЗО выбирается равным номинальному току вводного УЗО,  а если вводное УЗО не установлено, тогда равным или больше номинала вводного автоматического выключателя.

Шаг 4.

Выбираем тип УЗО.

В бытовой электропроводке обычно используются УЗО двух типов: АС и А.

Подробно различные типы УЗО я уже рассматривал в статье УЗО основные характеристики. Напомню вкратце.

Самый распространенный тип АС, защищает от тока утечки синусоидальной переменной формы.

Однако, в современных бытовых приборах — телевизорах, компьютерах, электроинструменте используются выпрямители, импульсные блоки питания, тиристорные регуляторы,  которые  при пробое изоляции могут создавать пульсирующие токи утечки постоянного тока.  На такие утечки УЗО типа АС не реагируют, поэтому в жилых квартирах желательно использовать УЗО типа А.

Шаг 5.

По конструктивному исполнению следует выбирать электромеханические УЗО. Они, в отличие от электронных, не требуют для своей работы никакого питания и для их срабатывания достаточно, чтобы появился дифференциальный ток.

Подробно о том, как отличить эти типы УЗО друг от друга, не подключая их к электрической сети, читайте в статье Как проверить тип УЗО.

Отличие электромеханического УЗО от электронного я рассматривал в одной из предыдущих статей УЗО устройство и принцип работы.

Шаг 6.

Следующий шаг — выбор номинального условного тока короткого замыкания  Inc. Этот параметр определяет надежность и прочность устройства, качество исполнения его механизма и электрических соединений.

В быту лучше использовать с показателем 6000 А. Кстати, в европейских странах не допускаются к эксплуатации УЗО с этим показателем, меньшим, чем 6000 А. Если дом новый и рядом находится трансформаторная подстанция то этот параметр, также как и отключающую способность у автоматических выключателей, по крайней мере, для вводного УЗО, желательно увеличить до 10кА.

Шаг 7.

Селективность.

Подробно вопрос селективности я уже рассматривал в публикации Селективность работы УЗО.

Поэтому здесь мы на этом вопросе останавливаться не будем и пойдем дальше.

 Шаг 8.

Выбираем температурное исполнение. Стандартно УЗО рассчитаны на  диапазон температуры окружающей среды от -5 до +40°С.

Однако, если по условиям эксплуатации необходимы более «морозоустойчивые» УЗО, необходимо выбрать с символом  на передней панели, они работают в диапазоне температур от -25 до + 40°С.

Шаг 9.

Степень защиты УЗО.

В стандартном исполнении УЗО выпускаются со степенью защиты IР20 и на корпусе она не указывается. В случае, если необходимо другое исполнение, то выбираем его по каталогу для конкретного бренда.

Шаг 10.

Выбираем производителя (бренд).

Основные параметры УЗО мы выбрали, теперь выбираем марку и производителя. Для этого удобно пользоваться каталогами продукции конкретного производителя, которые можно найти и скачать в интернете.

Для соблюдения селективности используйте устройства одного бренда и одной серии. Удобно заказывать сразу всю комплектацию электрощита у официальных представителей выбранного вами бренда.

Смотрите видеоверсию Как выбрать УЗО. Часть 2:

Вот мы и разобрали все тонкости и моменты, которые необходимо знать при выборе устройств защитного отключения для бытового применения.

На этом серия публикаций по УЗО в рамках курса «Автоматические выключатели, УЗО и дифавтоматы – подробное руководство» не заканчивается.

Хотите узнать о выходе новых материалов по этой теме? Тогда подпишитесь на новостную рассылку сайта и Вы получите сообщение о появлении новых статей на E-mail.

Ну а в следующей статье, посвященной устройствам защитного отключения, мы рассмотрим и закрепим вопрос выбора УЗО на конкретном примере:

Как выбрать УЗО. Пример расчета.

Интересные материалы по теме:

Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — руководство.

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

Конструкция (устройство) УЗО.

Устройство УЗО и принцип действия.

Принцип работы трехфазного УЗО.

Работа УЗО при обрыве нуля.

Как проверить тип УЗО?

Почему УЗО выбирают на ступень выше?

УЗО основные характеристики. Часть 1.

УЗО основные характеристики. Часть 2.

Автоматические выключатели — конструкция и принцип работы.

elektrik-sam.info

Руководство по автоматическим выключателям УЗО дифавтоматам

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта!

По автоматическим выключателям, УЗО, дифавтоматам в обратную связь приходит много вопросов банальных для электриков, а для многих посетителей и читателей сайта непонятных и требующих подробного и детального разъяснения.
Отвечать на все вопросы просто физически не хватает времени.

Поэтому возникла идея — написать серию статей, в которых подробно изложить конструкцию, принцип работы, основные характеристики и пошаговый алгоритм выбора электрических аппаратов защиты — автоматических выключателей, УЗО, дифавтоматов. Это будет подробное руководство (мануал) в виде отдельных тематических статей на страницах сайта http://elektrik-sam.info.

Также параллельно предполагаю затронуть и другие вопросы по этой тематике.

Статьи будут выходить регулярно, возможно, не всегда в хронологической последовательности, но придерживаясь предполагаемого плана ниже.

По мере написания материалов ссылки в оглавлении будут становиться активными и направлять на соответствующий материал. Просто нажимайте на название раздела и изучайте интересующий вас материал.

Эта страничка будет своего рода навигационным меню по интерактивному курсу Автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы — подробное руководство.

Если Вам интересна эта тема, рекомендую подписаться на новостную рассылку сайта, чтобы быть в курсе при появлении новых статей. Форма подписки справа вверху этой статьи.

Пока идет работа над материалами, хочу обсудить с теми, кто следит за материалами сайта, какая информация по этой теме вам больше всего интересна?

 

Автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы — подробное руководство

 

Предполагаемый план уроков:

Введение

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

Автоматические выключатели

1. Автоматические выключатели – конструкция и принцип работы.
2. Номинал и время-токовые характеристики автоматических выключателей.
3. Основные технические характеристики автоматических выключателей.
4. Автоматические выключатели — полюсность и схемы подключения.
5. Расчет номинального тока автоматических выключателей.
6. Расчет сечения кабеля.
7. Пример расчета номинала автоматического выключателя.
8. Обобщающий пошаговый алгоритм выбора.

Дополнительно

а) Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?
б) Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?
в) Менять ли АВ, если его «выбивает»?
г) Ошибки при расчете сечения кабеля.

Устройства защитного отключения

1. Устройство УЗО и принцип действия.
2. Принцип работы трехфазного УЗО.
3. Конструкция (устройство) УЗО. Часть 1.
4. Конструкция (устройство) УЗО. Часть 2.
5. УЗО — основные характеристики. Часть 1.
6. УЗО — основные характеристики. Часть 2.
7. Селективность работы УЗО.
7.1. Селективность многоступенчатой схемы УЗО.
8. Выбор и расчет УЗО. Часть 1.
9. Выбор и расчет УЗО. Часть 2.
10. Как выбрать УЗО. Пример расчета.
10.1. УЗО — одно или несколько?
11. Трехфазное УЗО — скрытая угроза.
12. Обобщающий пошаговый алгоритм выбора УЗО.

Дополнительно

а) Как проверить тип УЗО?
б) УЗО схемы подключения.
в) Ошибки при подключении УЗО.
г) УЗО схема без заземления (работа в двухпроводке).
д) Работа УЗО при обрыве нуля.
е) УЗО многоуровневая диф.защита.
ж) Пртивопожарное УЗО — для чего и зачем.
з) УЗО на освещение — ставить или нет?

Дифавтоматы

1. Дифавтоматы — устройство и принцип работы.
2. Дифавтоматы — основные технические характеристики.
3. Выбор и практическое применение.

Дополнительно

а) Отличие УЗО от дифавтомата.
б) УЗО или дифавтомат? Что выбрать?
в) Как электричество попадает в дом?
г) Как выбрать квартирный электрощит.

Бонусы:

а) К каждому уроку постараюсь добавить поясняющее видео.
б) Интересные материалы по этой теме, отобранные из самых интересных предложений читателей, поэтому пишите в комментариях, чтобы вам интересно было узнать, кроме того, что вошло в список уроков выше.

 

elektrik-sam.info

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о