Расчет тока утечки для выбора узо

Устройства защитного отключения спасают человека от получения электрических травм за счет снятия напряжения с электропроводки при возникновении через нее токов утечек. Невидимые и неконтролируемые нарушения слоя изоляции способны причинить огромный вред нашей жизни и имуществу. Поэтому такие защиты постепенно набирают все большую популярность среди населения.

Фирмы-производители выпускают эти приборы довольно большим ассортиментом и наделяют их различными электрическими характеристиками, которые позволяют оптимально подобрать устройства под конкретные условия эксплуатации каждой электропроводки.

К функциям, осуществляемым УЗО, относятся:

1. включение потребителей, запитанных от прибора, под напряжение;

2. надежное пропускание расчетного тока нагрузки без ложных срабатываний;

3. отключение потребителей под нагрузкой при нормальных условиях;

4. обесточивание контролируемой схемы при достижении критической разности между входящими и исходящими из устройства токами.

Показанная четвертым пунктом задача УЗО обеспечивает:

• защиту человека от попадания под воздействие электрического тока электроустановки;

• предотвращение причин возникновения пожаров из-за нарушений в электропроводке.

УЗО не обладает возможностью отключения сверхнормативных токов, проходящих через него, и само может выйти из строя при их возникновении. По этой причине его используют в комплексе с автоматическим выключателем, наделенным этой функцией.

Единый аппарат, сочетающий в себе функции УЗО и автоматического выключателя, называют дифференциальным автоматом.

Для того чтобы обычный потребитель смог разобраться в многообразных моделях устройств защитного отключения создана система классификации, которая основана на таких характеристиках, как:

• способ действия;

• максимально допустимая величина проходящего через прибор тока;

• уставка дифференциального органа и возможности ее регулирования;

• количество полюсов;

• метод установки;

• рабочее напряжение.

Способ действия

Различают конструкции УЗО, которые имеют источник вспомогательного питания, обеспечивающий работу электронной схемы или те, что обходятся без него за счет электромеханической конструкции.

Работа УЗО на электронных компонентах зависит от наличия напряжения в сети. Для отключения возникшего тока утечки необходимо питание логической схемы с встроенным усилителем. По этой причине такие устройства считаются менее надежными: они, как правило, не смогут выполнить свои защитные функции при обрыве нуля, когда образовался случай прохождения потенциала фазы через тело человека.

Этот вариант показан на картинке: блок питания не получает напряжения сети, а фаза через пробой изоляции на корпус стиральной машины проходит через пострадавшего на землю. Защитная функция не может быть выполнена из-за конструктивных особенностей прибора.

Электромеханические УЗО срабатывают непосредственно от тока утечки, используя не электрическую энергию питающей сети, а потенциал взведенной заранее механической пружины. Поэтому они, при возникновении аналогичной ситуации, выполняют свою защитную функцию.

На картинке показан самый тяжелый случай для работы электромеханического УЗО, подключенного в двухпроводную схему.

В начальный момент возникновения неисправности ток утечки станет проходить сквозь тело человека, но, через короткое время, необходимое для срабатывания электромеханического устройства, произойдет снятие потенциала фазы со схемы.

Поскольку этот промежуток времени меньше, чем период наступления фибрилляции сердца, то можно считать, что защитная функция электромеханического УЗО в этом случае выполняется.

Вполне естественно, что если в рассмотренных примерах корпус стиральной машины будет подключен к РЕ-проводнику, то:

• электронная схема, как правило, тоже не сработает;

• электромеханическое устройство отключит фазу в момент пробоя изоляции и этим полностью предотвратит прохождение тока через тело человека.

УЗО-Д

Обратите внимание на то, что при описании возможностей отключения токов утечек электронными УЗО сделано дополнение «как правило». Это объясняется тем, что сейчас производители учли недостатки предыдущих конструкций и наладили выпуск приборов с блоками питания, которые обеспечивают работу устройства при снятом с него напряжении.

Такие УЗО маркируют буквой «Д» и обозначают «УЗО-Д». Они могут отключать напряжение при отсутствии питания:

При этом их наделяют способностью:

УЗО-Д могут быть наделены условиями селективной работы, необходимыми для устройств, использующих автоматическое включение резерва (АВР) при исчезновении основной линии электропитания. Такие приборы маркируют буквами S и G.

Они отличаются продолжительностью задержки на срабатывание. УЗО-Д типа S обладает большим временем, чем тип G.

Таблица стандартных значений времен отключения и неотключения при работе УЗО из-за появления дифференциального тока по ГОСТ P 51326.1-99 представлена картинкой.

Для сравнения этих величин можно использовать графики, созданные для УЗО общего типа с отключением дифференциального тока 30 мА и типа S — 100 мА.

Устройства типа G работают со временем срабатывания порядка 0,06÷0,08 секунды.

УЗО типа S и G позволяют обеспечивать принцип избирательности для формирования каскадных схем защиты с недопустимыми токами утечек и созданием алгоритма определенной очереди отключения потребителей.

Вторым способом обеспечения селективной работы подобных устройств является подбор или регулировка уставки дифференциального органа.

Ток нагрузки, проходящий через УЗО

На корпусе каждого прибора и в технической документации указывается величина номинального рабочего тока устройства и защищаемых потребителей, по которой осуществляется выбор конструкции. Это численной выражение всегда соответствует ряду номинальных токов электрооборудования.

Каждое УЗО выпускается для обработки тока определенной формы колебаний. С целью обозначения этой характеристики прямо на корпусе делаются буквенные надписи и/или графические изображения типа прибора.

УЗО типов А и АС реагирует как на медленное нарастание дифференциального тока, так и на быстрое, скачкообразное его изменение. Причем, тип АС наиболее всего подходит для использования в обычных бытовых условиях потому, что он предназначен для защиты потребителей, питающихся переменными синусоидальными гармониками.

Приборы типа А используют в тех схемах, где проводится регулировка нагрузки за счет обрезания части синусоиды, например, изменения скорости вращения электродвигателей тиристорными или симисторными преобразователями напряжения.

Приборы типа В эффективно работают там, где используется электрооборудование, требующее применения токов разной формы. Чаще всего их устанавливают на промышленных производствах и внутри лабораторий.

Следует отметить, что в последние годы резко возросло количество электроприборов с бестрансформаторным питанием. Практически все персональные компьютеры, телевизоры, видеомагнитофоны имеют импульсные блоки питания, все последние модели электроинструмента снабжены тиристорными регуляторами без разделительного трансформатора. Широко применяются различные светильники с тиристорными светорегуляторами.

Это означает, что вероятность возникновения утечки пульсирующего постоянного тока, а, соответственно, и поражения человека значительно возросла, что и явилось основанием для внедрения в широкую практику УЗО типа А. В европейских странах, в соответствии с требованиями электротехнических норм, последние несколько лет ведется повсеместная замена УЗО типа АС на тип А. 

Устройство защитного отключения подключается в работу вместе с автоматическим выключателем для защиты от перегрузов по току. Подбирая их номиналы, следует учесть то, что автомат наделен функциями теплового расцепителя и электромагнита отключения.

При токах, превышающих номинальные значения автоматического выключателя до 30%, работает только тепловой расцепитель, но с задержкой отключения порядка часа. Все это время УЗО будет подвергаться воздействию завышенной нагрузки и может сгореть. По этой причине его номинал желательно использовать на одну величину больше, чем у автомата.

Маркетологи производителей в целях рекламы стали наделять УЗО функцией защиты подключенной электрической схемы от перегрузов и сверхтоков коротких замыканий. Однако, электрик должен понимать, что это уже другое устройство, называемое дифференциальным автоматом.

Уставка дифференциального органа

Выбор УЗО по току ограничения утечки важен потому, что он обеспечивает условия безопасности. Приборы, работающие во влажных комнатах, необходимо подключать к устройствам защитного отключения с уставкой 10 мА. Для среды жилых помещений достаточно выбирать номинал в 30 мА.

Защита зданий от возгорания за счет нарушения изоляции электропроводки обеспечивается работой дифференциального органа, настроенного на 100 или 300 мА, в зависимости от конструкции и материалов строения.

Все приборы УЗО можно разделить на 2 условные группы:

1. обладающие возможностями регулировки уставки дифференциального органа;

2. без настроек.

Корректировку приборов первой группы можно проводить:

• дискретно;

• плавно.

Однако, регулирование срабатывания дифференциального органа для домашних приборов не требуется. Его выполняют для решения задач специальных электротехнических установок.

Количество полюсов

Поскольку УЗО работает на сравнении токов, проходящих через дифференциальный орган, то число полюсов у прибора совпадает с количеством токоведущих проводников.

В отдельных случаях можно использовать устройство защитного отключения с четырьмя полюсами для работы в двухпроводной или трехпроводной сети. При этом надо будет оставить в резерве свободные полюса фаз. Прибор будет выполнять свои функции, реализуя собственные возможности не полностью, а частично, что экономически невыгодно.

Этот способ применяется для аварийной замены неисправного прибора либо при монтаже однофазной сети, которая в скором времени будет переведена на работу от трех фаз.

Метод установки УЗО изготавливаются в разных корпусах для стационарного крепления в электропроводку или с возможностью использования в качестве переносного прибора, снабженного гибким проводом-удлинителем.

Приборы с креплением на Din-рейку устанавливает в электрические щитки, расположенные в подъезде или квартире.

Встроенная в стену УЗО-розетка обеспечивает безопасность человека при пользовании им любого подключенного к ней электроприбора.

УЗО-вилка, соединенная проводом с одним проблемным прибором, защищает его при эксплуатации в местах с разными условиями окружающей среды.

Номинальное напряжение

Устройства защитного отключения, используемые в однофазной сети, выпускаются на рабочее напряжение 230 вольт, а в трехфазной — 400.

Дополнительные функции

Способность УЗО защищать человека от попадания под действие электрического тока постоянно совершенствуется производителями. Они наделяют эти приборы все большими возможностями, подключают к ним дополнительные элементы и аксессуары, создают корпуса с различными степенями защиты от воздействия окружающей среды.

Например, известны устройства, обладающие стойкостью к импульсным перенапряжениям за счет работы встроенного варистора и те, которые отключают токи утечек в подобных ситуациях.

Source: electrik.info

Источник: stroyka.ahuman.ru

Принцип работы УЗО

Для предупреждения случайного удара током при контакте с бытовыми и промышленными электроприборами было изобретено устройство защитного отключения.

В его основе лежит трансформатор с тороидальным сердечником, который мониторит силу тока на «фазе» и «нуле». Если ее уровни расходятся, то происходит срабатывание реле и отключение силовых контактов.

В норме любой электрический прибор имеет утечку тока. Но ее уровень настолько мал, что безопасен для человеческого организма.

Поэтому УЗО запрограммированы на срабатывание при том значении тока, которое может нанести электротравму людям или привести к поломке техники.

Например, при всовывании ребенком в розетку оголенного металлического штыря произойдет утечка электричества через тело, и УЗО отключит свет в квартире.

Скорость срабатывания устройства такова, что организм вообще не испытает никаких негативных ощущений.

В зависимости от мощности подключенной техники, наличия промежуточных защитных устройств и длины электропроводки применяют УЗО с различным предельным значением дифференциальных токов.

Наиболее распространены в быту защитные аппараты с пороговым уровнем 10 мА, 30 мА и 100 мА. Этих приборов достаточно для защиты большинства жилых и офисных помещений.

Следует помнить, что классический УЗО не предохраняет электропроводку от короткого замыкания и не отключает силовые контакты при перегрузке сети. Поэтому желательно использовать эти приборы в комплексе с другими механизмами электрозащиты, например, автоматическими выключателями.

Классификация защитных устройств

Несмотря на простоту внутреннего устройства, выбор моделей УЗО на рынке довольно велик. Каждый прибор имеет определенный набор технических параметров, которые невозможно настроить в процессе эксплуатации.

Для облегчения выбора УЗО следует рассмотреть варианты классификации этих устройств.

1. По скорости срабатывания механизма УЗО разделяются на обычные и селективные модели. Первые отключают силовые контакты практически мгновенно, а вторые – с задержкой. Селективные УЗО применяют в многоуровневых системах, где важна последовательность срабатывания.
2. По виду реле УЗО разделяют на электромеханические, разрывающие контакт механическим способом, и электронные, предотвращающие подачу тока с помощью полупроводниковой схемы.
3. По виду тока. УЗО типа AC отключается от утечки переменного тока, типа A – от переменного и постоянного.
4. По дополнительным функциям: без защиты от перегрузок сети и с таковой. УЗО с механизмом срабатывания от короткого замыкания или высокого тока обычно называют дифавтоматами.
5. По конструкционному исполнению. Существуют УЗО, прикрепляемые на DIN-рейку, на стену, а также приборы в виде розетки, переносного устройства, адаптера.
6. По рабочему напряжению: для 220В, 380В, комбинированные.
7. По энергозависимости. Есть модели УЗО, способные и неспособные отключать силовую нагрузку при отсутствии рабочего напряжения.
8. По количеству подключенных полюсов: двухполюсные и четырехполюсные.

Для правильного выбора УЗО мало знать его технические характеристики. Чтобы устройство эффективно выполняло свою защитную функцию, нужно учитывать при его покупке длину домашней электропроводки, мощность подключаемых приборов и некоторые другие параметры.

Правила выбора защитных аппаратов

Перед покупкой УЗО можно посетить форумы электриков для поиска совета о надежности того или иного производителя.

Однако подбирать максимальный и пороговый ток, количество полюсов, схему крепления и другие технические параметры необходимо строго индивидуально, исходя из особенностей помещения и электрической разводки.

Выбор прибора по мощности

Устройство защитного отключения не контролирует энергопотребление подключенных приборов, но имеет ограничения по максимально пропускаемому току.

Поэтому важно знать, как выбрать УЗО по мощности, чтобы при монтаже схемы разводки правильно учесть энергопотребление каждой группы помещений. Ведь при превышении номинальным током порогового для прибора значения он может перегореть.

В квартирах и частных домах обычно используют одноуровневую или двухуровневую систему УЗО. Каждая из них имеет свои особенности.

Одноуровневая схеме с единственным УЗО – расчет номинального тока производится исходя из суммарной мощности одновременно подключенных к сети приборов.

Например, при энергопотреблении стиральной машинки 2,4 кВт, освещения 1,1 кВт и других приборов 2,8 кВт, УЗО должно пропускать (2400+1100+2800)/220=28 А.

В этом случае, при номинальном токе устройства защитного отключения 30 А, оно не перегорит даже при одновременной работе всей бытовой техники и освещения.

При установке единственного УЗО может возникнуть проблема с поиском места пробоя. В какой бы комнате ни произошла утечка тока, выбивать электроэнергию будет во всей квартире. Поэтому лучше не экономить и смонтировать разветвленную систему защиты.

Разветвленная одноуровневая схема установки УЗО. В такой ситуации провода от счетчика с помощью специальной шины разветвляются на несколько групп, каждая из которых контролируется отдельным защитным аппаратом.

Расчет номинального тока для каждого УЗО при разветвленной одноуровневой системе осуществляется отдельно. При этом учитывается максимальная мощность потенциально подключаемых к устройству приборов.

Например, при подключении к УЗО исключительно стиральной машины с энергопотреблением 2,4 кВт, его номинальный ток должен будет составлять не менее 2400/220=10,9 А.

Двухуровневая система УЗО считается оптимальной с точки зрения безопасности и ремонтопригодности.

Первый ее уровень устанавливается на входе в квартиру и обеспечивает противопожарную безопасность. Номинальный ток этого защитного устройства обязан быть не ниже максимальных возможностей прибора учета электроэнергии.

Второй уровень энергозащиты ставится на отдельные группы потребителей. Это могут быть комнаты, этажи, пристройки, уличное освещение, единичные розетки.

Устройства второго уровня обычно стоят дешевле и имеют меньший номинальный ток. Сумма его значений у всех устанавливаемых приборов должна быть меньше, чем у базового УЗО на входе в помещение.

Например, при защитных аппаратах второго уровня с номинальным током 10 А, 16 А и 16 А потребуется смонтировать на общем входе прибор с минимальной пропускной способностью 10+16+16=42 А.

Преимуществом двухуровневой системы является возможность отключения отдельных групп электроприборов при наличии утечки тока. Это позволяет отремонтировать технику или найти проблемы с изоляцией в стене без обесточивания всей квартиры.

Расчет необходимого дифференциального тока

Каждая модель УЗО срабатывает при определенном уровне дифференциального тока, возникающего между двумя жилами электрокабеля. Поэтому важно знать, как подобрать для дома УЗО с безопасными характеристиками.

При расчете порогового дифференциального тока УЗО учитывают сразу несколько параметров:

• длину провода до потребляющего электроэнергию прибора;
• естественную утечку тока в технике;
• мощности приборов.

Общая формула определения дифтока следующая:

IΔ=(0,4Iрасч(A)+0,01Lпровода(м))/1000

Для примера, возьмем вышеописанную схему электроприборов и их мощности. Пусть длина кабеля к каждой группе бытовых устройств будет равна 12 м.

Расчет параметров УЗО для вышеприведенной схемы будет следующим:

• IΔмаш=(0,4*2800/220)+0,01*12=5,21 мА;
• IΔосв=(0,4*1100/220)+0,01*12=2,12 мА;
• IΔроз=(0,4*2400/220)+0,01*12=4,48 мА.

Согласно рекомендациям, пороговый ток аппарата должен быть в три раза больше рассчитанного дифференциального. Что связано с повышенной электронагрузкой в первую секунду включения бытовой техники.

Если не соблюсти это правило, то возможны частые ложные срабатывания УЗО, что будет создавать проблемы для потребителей.

Поэтому для каждой рассматриваемой группы электроприборов минимальное значение порогового дифференциального тока будет следующим:

• 5,21 мА*3=15,63;
• 2,12 мА*3=6,36;
• 4,48 мА*3=13,45.

То есть для стиральной машины и группы розеток понадобится УЗО с дифтоком 30 мА, а для группы освещения будет достаточно устройства на 10 мА.

Такие характеристики приборов обеспечат нормальное функционирование техники и обезопасят людей от электроудара. Не рекомендуется для этих целей устанавливать УЗО с параметром выше 30 мА.

При двухуровневой схеме ток утечки основного защитного устройства, расположенного на входе в помещение, выбирается в пределах 100-300 мА.

Эти УЗО срабатывают при пробое старой или поврежденной изоляции внутри стен. Таким образом, обеспечивается защита помещения от пожара при скрытых дефектах электропроводки.

Время срабатывания УЗО

В двухуровневой системе появление значительной утечки тока может привести к срабатыванию защитного аппарата на обоих уровнях.

Чтобы исключить такую ситуацию, в качестве базового можно установить селективное защитное устройство. Его время срабатывания составляет 150-500 мс, что в разы больше, чем у стандартного УЗО (20-40 мс).

При таком подборе аппаратов отключаться будет только электропитание на втором уровне, что не приведет к исчезновению электричества во всей квартире.

Что касается обычных УЗО, то чем меньше время их реакции, тем они безопаснее. Этот факт необходимо учитывать при их покупке.

Выбор надежного производителя

Непосредственно защитная функция УЗО мало зависит от его производителя. Прибор любой фирмы, за исключением явно бракованных моделей, будет отключать электропитание при превышении дифференциальным током порогового значения.

Минусы защитных устройств могут состоять в следующем:

• ложные срабатывания;
• повышенное гудение;
• нагрев во время работы;
• хлипкость корпуса, что может привести к его повреждению при монтаже;
• малый гарантийный срок.

Чем надежнее и авторитетнее производитель УЗО, тем меньше перечисленных недостатков будет иметь его оборудование.

Однако с ростом качества будет расти и цена.

Наиболее надежными производителями защитных устройств являются:

• Legrand;
• ABB;
• AEG;
• КЭАЗ;
• Schneider Electric;
• Siemens;
• DEKraft;
• General Electric.

При покупке УЗО следует помнить, что это устройство устанавливается не ради соблюдения строительных норм, а для сохранения здоровья и жизни близких людей.

Поэтому не стоит покупать изделия сомнительных производителей. Они могут не только не сработать, но и сами привести к пожароопасной ситуации.

Существуют и другие критерии выбора устройств защитного отключения, но они имеют гораздо меньшее значение для безопасности потребителей.

Общие советы по выбору и монтажу

Помимо критериев выбора УЗО, существуют общие полезные рекомендации при покупке и установке этого оборудования.

Они помогут не ошибиться и сразу приобрести подходящую для конкретной квартиры или дома модель.

Советы по выбору следующие:

• рекомендуется брать УЗО, которые при срабатывании отключают не только фазу, но и «ноль»;
• в рамках контролируемого аппаратом контура не должно быть заземленных электроприборов;
• прибор должен срабатывать при краткосрочных падениях напряжения на 50% от номинального, которые могут произойти в первые мгновения короткого замыкания;
• клеммы УЗО должны быть выполнены из слабо окисляемого материала и снабжены надежной системой фиксации проводов;
• преимущество при покупке следует отдавать аппаратам с функцией защиты от короткого замыкания и перегрузки;
• УЗО второго уровня можно не устанавливать на безопасные группы оборудования, например, на потолочные источники освещения;
• на душевые кабинки и джакузи рекомендуется устанавливать приборы с пороговым дифтоком 10 мА;
• следует обращать внимание на возможность подключения к аппарату алюминиевых проводов – некоторые устройства работают с ними некорректно.

Установить правильно выбранное УЗО можно и самостоятельно. Этот процесс мало отличается от монтажа розетки или выключателя.

Важно внимательно рассмотреть схему подключения проводов и сделать так, как на ней указано.

Подробная информация о правилах и схемах подключения УЗО в квартире и доме представлена в этой статье.

Выводы и полезное видео по теме

Выбор УЗО с рассмотрением вариантов, а также пояснения особенностей различных схем их подключения:

Правила выбора УЗО, часть 1:

Правила выбора УЗО, часть 2:

Выбор подходящего УЗО, особенно при монтаже двухуровневых систем, лучше доверить профессионалам.

Проще один раз пригласить в дом опытного электрика и проконсультироваться у него, чем менять неподошедший товар в магазине. Ведь на кону стоит здоровье и жизни близких людей, которые будут пользоваться домашними электроприборами.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по выбору защитного устройства? Можете оставлять комментарии к публикации, участвовать в обсуждениях и делиться собственным опытом подбора УЗО для дома или квартиры. Форма для связи находится в нижнем блоке.

Источник: sovet-ingenera.com

Неправильно!

Для защиты от пожара в случае КЗ внутри ВДТ его необходимо согласовывать только с вышестоящим автоматом! То есть по принципу как выбирается сечение проводки по рассчитанному для требуемой нагрузки току вышестоящего автомата.

Только дилетанты в электро/пожаро безопасности могут советовать, защищать от пожара в случае КЗ вышестоящие проводники нижестоящим автоматом!

Так как заявленный производителем рабочий ток ВДТ, особенно с большими номиналами, не соответствует сечению проводников внутри ВДТ, про что неоднократно писал на форуме, например в теме Проводка своими руками-ликвидация безграмотности-2, рабочий ток группового, обще группового ВДТ должен быть как минимум на одну ступень номиналов больше чем вышестоящий автомат, а рабочий ток ВДТ в ЩУ, на вводе должен быть как минимум на две ступени номиналов больше чем вышестоящий автомат, особенно при 3-х фазном электроснабжении, так как вводному ВДТ достаются все токи КЗ электроустановки и требуется высокая надежность коммутирования нейтрального проводника 3 фазной сети питающей однофазные, разнородные потребители.

По здравому смыслу на вводе одноквартирных домов, особенно при воздушном вводе, по умолчанию нужно ставить ВДТ не меньше 63А даже при вводном автомате 10А, так как вводному ВДТ могут ещё доставаться импульсные токи из питающей сети.

Уставками дифзащиты не заморачивайтесь, вводное ВДТ не более 100 мА, так как 100 мА с огромным запасом даже при 3 фазном вводе для 3 этажного одноквартирного дома, обще групповые ВДТ 30 мА, групповые ВДТ не более 30 мА, по возможности групповые ВДТ лучше 10 мА так как по информации из разных источников, производителей дифзащиты, МЭК не отпускание начинается с 5-10 мА.

Пункту ПУЭ по уставкам дифзащиты не стыкующимся величиной утечки в зависимости от тока потребления, с изоляционными свойствами исправной изоляции проводки, исправных электроприборов верят только дилетанты!

Источник: www.forumhouse.ru

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:

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.

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?

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:

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?

Источник: 220blog.ru

Устройство и базовый принцип работы УЗО

В корпусе защитного прибора выполнена магнитная цепь, из радиального сердечника, входной ток (I1) и выходной ток (I2). В равновесном состоянии сети данные токи равняются, и электросистема функционирует в безопасном режиме. При появлении электротока утечки на корпусе электрооборудования (Id), сбалансированность токов нарушается и по измеряемой обмоточной цепи сердечника течет ток, имеющий величину, пропорциональную току Id.

Реле срабатывает, так как запитан от этой обмотки измерения, электроцепь размыкается, и ток на корпус оборудования не попадает. Как результат — устройство реализует защиту пользователя от тока Id. Разница токов считается дифференциальной, а защитный аппарат, комбинированный с УЗО, считают дифференциальным автоматом защиты.

Классификация защитных устройств

Чтобы любой потребитель смог правильно определиться с моделью, перед тем, как выбрать УЗО для квартиры из множества предлагаемых модификаций в торговой сети, специалисты создали классификацию, основанную на следующих параметрах:

• принципиальный метод отключения;
• происхождение дифтока;
• временная задержка отключения дифтока;
• конструкционное число полюсов;
• технология монтажа.

Наиболее значимыми параметрами являются метод срабатывания и род дифтока. Метод в свою очередь делится на два варианта подключения — электромеханический и цифровой. В первом варианте УЗО отключает питание на аварийном участке, вне связи с сетевыми параметрами. Базисный эксплуатационный орган — тороидальный сердечник, с размещенными обмотками. Во время утечки, во вторичной электроцепи создается напряжение для включения реле поляризации, что активирует отключающий механизм.

Критерии выбора

Выбирать наибольший и пороговый ток, число полюсов, вариант монтажа и остальные технологические характеристики нужно неукоснительно с учетом специфики объекта и фактических данных внутридомовой электроразводки. Накануне приобретения защитного аппарата рекомендуется посетить электрические интернет-форумы для исследования вопроса, какой мощности УЗО правильно выбрать для дома.

Выбор прибора по мощности

УЗО не осуществляет контроль потребление энергии присоединенных устройств, но содержит лимитирования по предельному пропускаемому току. В связи с чем необходимо понимать, как подобрать его по мощности, чтобы при установке схемы электроразводки верно просчитать потребление энергии отдельной группы объектов. Поскольку при завышении рабочего токового значения он перегорит. Можно сделать выбор УЗО по мощности с применением таблицы.

Таблица расчета УЗО по мощности и току утечки

В расчете принята длина провода — 20 м, напряжение в сети 220 В.

На жилых объектах чаще всего применяют одно либо двухуровневую систему, защищающую от поражения электротоком. Они отличаются собственными характерными чертами. В одноуровневой с одним устройством — подсчет номинала тока производится по сумме всех мощностей приборов, присоединенных к электросети.

Рассчитать параметры можно самостоятельно. В частности, при потреблении электроэнергии стиральной машиной — 2 400 Вт, осветительными устройствами — 1400 Вт и иными приборами в квартире — 3500 кВт, УЗО обязан пропускать:

(2400+1400+3500)/220=33 А.

Округляем до 40 А, получаем номинал защиты аппарата, который позволит работать ему в нормальном режиме даже при подключении всех токовых приемников.

Расчет необходимого дифференциального тока

Разнообразная модификация УЗО позволяет срабатывать при конкретном размере дифтока, возникающего промеж 2-мя токовыми жилами кабеля. Поэтому необходимо уметь, как выбрать для дома аппарат с безопасными параметрами.

При расчетах порогового дифтока предусматривают одновременно ряд характеристик:

• длину токопровода до использующего электричество бытового устройства;
• естественную потерю тока в аппаратуре;
• ресурс мощности приборов.

Общая формула определения дифтока следующая:

I = (0.4*Iрасч*(A)+0.01*(Lпровода(м))/1000

Например:

• Протяженность кабельной линии — 12 м.
• Стиральная машинка — 2400 Вт.
• Осветительные приборы — 1400 Вт.
• Других приборы — 3500 Вт.

Расчет параметров:

• Стиральная машинка = (0.4×2400/220) + 0.01×12 = 4.48 мА;
• Осветительные приборы = (0,4×1400/220) + 0.01×12 = 2.54 мА;
• Других приборы = (0,4×3500/220) + 0.01×12 = 5.45 мА.

Согласно правилам, пороговый ток обязан быть в 3 раза выше вычисленного дифтока. Это сопряжено с высокой пусковой электронагрузкой при старте бытовой техники. В случае, когда не соблюдаются такие правила, то появятся частые ошибочные срабатывания защиты, что в свою очередь станет создавать проблемы в эксплуатации бытовых приборов.

Время срабатывания УЗО

В 2-х уровневой системе возникновение большой токовой утечки способно привести к срабатыванию устройства на 2-х уровнях. Для того чтобы не допустить такую ситуацию, в роли базовой возможно инсталлировать избирательное предохранительное устройство с периодом срабатывания 150/500 мс, что в несколько раз выше, чем у типового устройства 20/40 мс.

При подобном выборе защиты обесточиваться станет исключительно энергопитание на 2-ом уровне и не будет отключена электроэнергия во всем доме. В отношении классических УЗО — чем меньше период их отклика, тем они безопаснее.

Выбор надежного производителя

На российском электротехническом рынке достаточно много хороших УЗО знаменитых отечественных и иностранных компаний. По мнению электротехников наиболее прочными и долговременными являются следующие марки защитных аппаратов:.

1. ABB — шведско-швейцарская компания, выпускает надежные устройства, по цене и гарантийным показателям выше, чем аналогичные российские модели.
2. Legrand — французская компания, которая равна по своим качествам, устройствам марки ABB.
3. Schneider Electric — еще одна французская компания с лидирующей позицией на отечественном рынке.
4. Siemens — корпорация специализирована на производстве устройств бытового применения.
5. Moeller — немецкое качество и популярность в России.
6. IEK — хорошие защитные приборы отечественного производителя, по бюджетной цене.
7. Контактор — самая лучшая отечественная компания, входит в концерн Legrand.
8. DEKraft — современная отечественная компания с низкими ценами и большой линейкой устройств. В основном для промышленного применения.

Схема установки

Подсоединение УЗО в монофазной и трехфазной электросети, где применяются фазный L-проводник и N-проводник, зачастую использует вариант включения защиты без заземляющей системы. Подобный порядок существует, как правило, в старом жилом фонде.

Модификации включения устройства в однофазную сеть:

• Общая защита 220 В сети в доме без контура заземления. Устройство монтируется в электрощите. Оно располагается между вводными автоматами и прочими однополосными АВ. Устройство гарантирует охрану абсолютно всех отходящих электролиний, в случае возникновения тока утечки. Подобный вариант подсоединения защиты без заземления содержит единственный недостаток — так как защитный прибор общий в случае возникновения аварии невозможно будет правильно установить, на какой электролинии возникла авария.
• Общее УЗО для 220В, электросчетчик и система заземления.

Необходимо обратить внимание на тот факт, что в новейших защитных системах, чтобы верно подсоединить защиту, не требуется монтаж питающих линий только сверху либо снизу прибора. Они допускают оба варианта, поэтому, чтобы не допустить ошибок, предварительно необходимо будет внимательно изучить техническую документацию при подключении УЗО.

Источник: rusenergetics.ru