Как правильно подобрать узо и автоматы

Как выбрать УЗО. Пример выбора УЗО.

Назначение УЗО.

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

Защитная автоматика, УЗИП, УЗО

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

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

Ток утечки УЗО

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

Как выбрать УЗО. Критерии.

Прежде всего, важно грамотно подойти к выбору защитного прибора. В частности, сосредоточите внимание на главных критериях:

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

Характеристики и параметры УЗО

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

Как выбрать УЗО по дифференциальному току утечки.

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

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

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

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

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

Выбор УЗО по рабочему току.

Кроме того, важно помнить, что прибор не защищён от коротких замыканий. Соответственно, устройство данного типа необходимо дополнительно защищать стандартным автоматом. Прежде всего, стоит учесть следующее:

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

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

Выбор УЗО по напряжению.

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

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

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

Выбор УЗО по типу дифференциального тока утечки.

Разделяют на три основных класса (типа):

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

Выбор УЗО по способности выдерживать УТКЗ.

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

В частности, выпускают аппараты со следующими параметрами номинального условного тока короткого замыкания (УТКЗ) Inc:

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

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

Как выбрать УЗО по времени срабатывания.

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

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

Как выбрать УЗО. Пример выбора.

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

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

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

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

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

3) I ном.ут.уз.= I норм.ут. x 3;

4) I ном.ут.уз.= 4,4 x 3 =13,2 мА.

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

Шаг 2. Выбор типа устройства.

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

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

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

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

Итоговый выбор устройства защитного отключения.

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

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

Наши ресурсы в социальных сетях, присоединяйтесь:

Принцип действия

Чтобы правильно выбрать УЗО для частного дома или квартиры, нужно понимать, по какому принципу вообще работает этот агрегат, еще не совсем привычный для российского потребителя.

Устройство защитного отключения включается в сеть последовательно после вводного автомата и электросчетчика. Однофазное УЗО (для стандартной сети в 220 В) имеет по 2 клеммы на ноль и фазу, трехфазное — 4 клеммы: 3 фазы и общий ноль.

Основа его работы заключается в сравнивании параметров входящего и выходящего тока. Обобщенно говоря, сколько ампер идет на все потребители тока на входе, столько должно быть и на выходе.

Если между входным и выходным током оказывается разница, значит, где-то в квартире есть утечка по току. Причиной ее возникновения может быть и контакт человека с оголенным проводом (фазой). В этом случае УЗО обесточивает тот участок сети, который к нему подключен.

Минимальный порог срабатывания УЗО составляет 30 мА — это так называемый «порог неотпускания». При переменном напряжении в 220 В частотой 50 Гц ток в 30 миллиампер вызывает судорожные сокращения мышц — человек не может разжать пальцы.

При этом ВДТ с пороговым значением в 30мА должен срабатывать превентивно при токе утечки уже в 15 мА.

Что такое УЗО, принцип работы

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

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

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

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

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

Как это работает

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

Выбираем УЗО и дифавтомат

Перед покупкой дифавтомата или УЗО нужно рассчитать, сколько энергии (киловатт-часов) потребляют электроприборы в вашем доме. Это поможет выбрать подходящий УЗО или дифавтомат и определить их количество. Если нагрузка большая, стоит поставить несколько защитных устройств, если малая – достаточно одного.

Как рассчитать потребление энергии – 4 способа

За основу расчета берутся показатели напряжения (В, вольты), тока (А, амперы) и мощности (Вт, ватты). Для мощных приборов вроде электроплит или посудомоечных машин мощность указывается в кВт. Характеристики есть в техпаспорте бытового прибора или на его корпусе.

Зная мощность прибора, вы рассчитаете расход электричества, умножив мощность на количество часов. Например, вам нужно узнать, сколько электричества сжигают 2 лампочки на 100 и 60 Вт и электрочайник на 2,1 кВт. Лампочки горят около 6 часов, чайник работает примерно 20 минут в день. Рассчитываем:

100 Вт х 6 ч = 600 Вт/ч

60 Вт х 6 ч = 360 Вт/ч

2 100 Вт* х 1/3 ч = 700 Вт/ч

600 + 360 + 700 = 1 660 Вт/ч

1 660/1 000 = 1,66 кВт/ч – столько энергии в день расходуют 3 прибора.

Если в характеристиках прибора указаны только ток и напряжение, вычислите мощность по формуле P = U х I, где Р – мощность, U – напряжение, I – сила тока.

Например: 220 В х 1 А = 220 Вт.

Измерить с помощью энергометра. Его подключают к розетке, а к нему – бытовой прибор.

Способ 4 – если потеряли техпаспорт прибора

Этот способ хоть и простой, но долгий. Отключите все приборы в квартире, а затем запустите только один, например на час. Через час выключите и посмотрите количество киловатт на электросчетчике. И так с каждым устройством.

Есть еще одно неудобство – не будет единого показателя. Некоторые электроприборы потребляют различную мощность в разных режимах работы. Например, в стиральной машине данные будут разниться при включении и отключении насоса, изменении скорости вращения барабана и при нагреве воды.

Выбираем УЗО по 2 основным параметрам

Устройство защитного отключения – прибор, защищающий человека и имущество от двух опасностей – пожара и поражения электрическим током.

Существует два типа устройств защитного отключения – диф автомат или диф реле. Оба этих прибора очень похожи и взаимозаменяемы. В дальнейшем будем рассматривать в качестве защитного прибора именно дифференциальное реле (совместно с автоматом) как наиболее экономичный и гибкий вариант.

По каким параметрам выбрать правильно УЗО? Приборы диф защиты различаются между собой по рабочему току и току утечки (или дифференциальному току).

Для полноценной защиты по утечке обязателен совместный автоматический выключатель.

Номиналы УЗО по току

Номинальные токи основных типов УЗО составляют 16, 25, 40 и 63А. Данная величина соответствует значению тока, который устройство может пропускать через себя без ограничений по времени. В пределах этой линейки производится выбор УЗО для электрощита квартиры или частного дома.

Значение номинального тока необходимо при решении вопроса, как рассчитать УЗО на группу автоматов. В этом случае для защиты нужно выбирать автомат с номинальным током меньшим или равным номинальному току дифференциального выключателя. Специалисты рекомендуют выбирать номинал на ступень выше, чем у автомата, поскольку тот может пропускать через себя ток, больше номинального в течение длительного времени. При равенстве токов, за этот период УЗО может просто сгореть.

Выбираем характеристику расцепления автомата: «B» или «C»

Самые популярные модели дифов обладают следующими характеристиками расцепления:
«B» — самый популярный вариант. Характеризуется минимальной задержкой срабатывания. Подходит для бытового применения в домах со старой проводкой. Не рекомендуется для сетей питающих оборудование с высокими пусковыми токами (стиральные машины, насосы, холодильники, бетономешалки и прочее). Кратковременные превышения нагрузки провоцируют т. н. ложное срабатывание. Мгновенно срабатывает при токах, равным 3-5 номинальным;
«С» — универсальный вариант, хорошее решение для частных домов. Отличается большей задержкой перед срабатыванием, поэтому не реагирует на высокие пусковые токи. Рекомендуется подбирать для сетей с большим накоплением мощного электрооборудования, работающем на электромоторах. Мгновенно срабатывает при нагрузке, превышающей номинальную в 5-10 раз.

Тип «В» лучше применять для линий без мощных потребителей, а тип «С» — больше подойдет для розеточных линий с нагрузкой от 1 кВт.

Для соблюдения селективности на вводе целесообразно устанавливать «С», а на розеточных линиях и освещении — «В», чтобы при коротких замыканиях вводный диф не срабатывал раньше групповых.