Kurs-ufa.ru

В помощь Электрику
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как рассчитать узо по мощности

Правильный подбор УЗО

16 декабря 2019

Время на чтение:

С целью создания безопасных условий проживания окружающих, при работающем электрооборудовании, выпускаются особые электротехнические аппараты — коммутационные устройства защитного отключения, которые чаще на практике называются сокращенно «УЗО». Они защищают от поражения электротоком, при соприкосновении с оборудованием, которое при аварийных ситуациях находится под напряжением.

Примечательно, что подобная защита совершается и от прямого, и от косвенного касания корпуса оборудования, которое находится под напряжением. Кроме данной цели УЗО применяется для контроля технического состояния изоляционных материалов проводки. Подобное гарантирует вспомогательную защиту квартиры от возгорания электрических линий. Владельцам, устанавливающим мощную бытовую технику, потребуется знать, как выбрать УЗО, чтобы обезопасить себя и своих близких.

Одно- и трехфазный аппараты

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.

Важность мероприятия

Если Вы неправильно выберите модель УЗО, то есть ошибетесь с его характеристиками, это чревато следующими последствиями:

  1. Автоматика будет срабатывать во время ложной тревоги, т.к. незначительные утечки электричества всегда присутствуют в проводке, особенно если она старая (в деревянном доме на даче).
  2. Слишком высокие характеристики УЗО по мощности, которым Вы отдадите предпочтения, не будут срабатывать во время опасной ситуации, в результате чего можно получить поражение электрическим током.
  3. Устройство не сможет функционировать при подключении алюминиевых жил Вашей домашней проводки, т.к большинство современных моделей предназначены только для подсоединения медных проводников.

Чтобы не допустить данные ошибки, сначала необходимо разобраться с характеристиками дифференциального выключателя, после чего переходить к его выбору.

Как выбрать агрегат для однофазной и трехфазной сетей?

Здесь все довольно просто — достаточно определить количество полюсов на аппарате. Для однофазных сетей подойдут двухполюсные устройства, а для трехфазных четырехполюсные. Типичным представителем четырехполюсников является УЗО IEK 30мА тип AC ВД1-63 MDV10-4-040-030.

Его с головой хватит для сварочного аппарата трансформаторного или инверторного типа. Кстати, как выбрать сварочный инвертор мы уже писали, так что можете пройтись по данному гиду.

Разбираем типичные схемы. Пример 1. Какое УЗО ставить в квартиру?

На Рис.2 после счетчика установлена дифзащита в качестве противопожарной защиты. Освещение в каждой комнате выводится на отдельный автомат. Диф реле установлены для наиболее «требовательных» помещений – детской комнаты, жилых помещений и ванной (СНИП 31-110-2003 пункт 14.40). Кухонная электрическая плита отделяется только автоматом. Это выбрано с расчетом на то, что в электроплите нет движущихся деталей и риск повреждения изоляции в ней минимальный. Освещение также не защищено (рекомендации ПУЭ 7.1.79), т.к. утечки тока для ламп несущественны и не представляют опасности, а при необходимости легко локализуются.

Расчет УЗО для квартиры. 1-е диф реле.

Произведем расчет для первого контура, служащего для потребителей, подключенных через розетки. Будем считать что у нас одновременно работают следующие электроприборы:

Холодильник, с мощностью 3500 Вт с длиной проводки 15м

Кондиционер, 3450 Вт, длина 10м

Розетки гостиной 2400 Вт, 20м

Розетки детской 1500 Вт, 15м

Прочие розетки 2500 Вт, 25м.

Выбираем значения автоматов. Из таблицы 1 следует, что для холодильника и кондиционера нужно выбрать автоматы на 6 А, для детской – 2А, для прочих – 3А. Класс автоматов – С, как наиболее употребительный в бытовой электропроводке. Подсчитаем естественную утечку для потребителей – (6+2+3х2) х 0,4 = 14 х 0,4 = 5,6 мА. Рабочий ток выбираем из таблицы 1 по большему, чем суммарная нагрузка значению – 16А.

Читать еще:  Как вычислить мощность электродвигателя

Суммарная длина всех линий проводки – 15 + 10 + 20 +15 + 25 = 85 метров, что соответствует току в 85 * 0,01 = 0,9 мА (округляем в большую сторону).

Общая утечка получилась 6,4 мА. Выбираем УЗО в три раза большей величины на 30 мА.

2-е дифреле в квартире.

Расчет для второго контура защиты достаточно простой. Будем учитывать что стиральная машина имеет мощность не больше 2 кВт. Ток утечки не будет превышать 1-2 мА (с учетом длины проводки) и помещение имеет влажный климат, проходящие канализационные трубы и т.д. Для такого случая значение отключения имеет наименьший номинал – 6 мА.

Возможные улучшения для квартирной электросети.

Рассмотренная схема имеет недостатки. На первый контур защитного отключения приходится большое количество нагрузок. Утечка в одном обесточит все устройства. Наиболее мощные потребители (холодильник, кондиционер и прочие) можно подключить через переносные защитные устройства. Такие приборы вставляются в розетку (Рис. 3).

Рис. 3. «Мобильное» УЗО.

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).
Читать еще:  Как обозначается постоянный ток

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.
Читать еще:  Как прозвонить кабель мультиметром

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:

Защита в квартирах и домах

Выбирая аппарат защиты, надо понимать, для чего нужно УЗО в квартире, доме. Правильно выбранный аппарат оградит человека от удара током, защитит квартиру от пожара.

Устанавливают аппараты в электрощитах, соблюдая следующую последовательность подключения: на вводе в дом ставят общий автоматически й выключатель, счетчик электроэнергии, вводное устройство, индивидуальные автоматы и приборы защиты.

В частном доме устанавливают противопожарное или пожарное УЗО на 100 или 300 мА в зависимости от величины общих утечек.

Сколько ставить в частном доме устройств – зависит от количества групп потребителей.

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.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector