Выбор автоматического выключателя остаточного тока, обзор вариантов и объяснение особенностей различных схем электропроводки:
Как выбрать УЗО по номинальной мощности
Среди широкого спектра защитных устройств, устанавливаемых в электрическом щите, УЗО занимают важное место. В то время как другие устройства защищают проводку и оборудование от повреждений, дифференциальные реле защищают людей от поражения электрическим током.
Перед выбором автоматического выключателя УЗО необходимо составить схему подключения устройства. Это связано с тем, что выбор параметров дифференциальной защиты и количества этих устройств производится после проектирования электроустановки и разделения потребителей на группы.
Для чего используются устройства остаточного тока и кого они защищают?
Электрическое напряжение является источником опасности, а контакт с токоведущими частями может привести к серьезным травмам, поэтому при контакте с токоведущими частями немедленно отключите линию. Для этого используются УЗО или автоматические выключатели.
Защитное заземление также используется для предотвращения поражения электрическим током. Для этого металлические корпуса электрооборудования подключаются к контуру заземления или к заземленной нейтральной точке трансформатора. Если изоляция повреждена, электрический ток начинает протекать по контуру зазор-изоляция-корпус-заземление.
Если ток утечки превышает уставку выключателя, выключатель сработает, но в случае незначительных повреждений ток будет продолжать течь, пока изоляция не разрушится или не сгорит. Для предотвращения таких ситуаций второй функцией автоматического выключателя УЗО является обесточивание устройства с поврежденной изоляцией.
Принцип действия УЗО
Автоматический выключатель УЗО был изобретен для предотвращения случайного поражения электрическим током при контакте с бытовым и промышленным оборудованием.
В его основе лежит трансформатор с тороидальным сердечником, который контролирует фазный и нейтральный ток. Если уровни расходятся, срабатывает реле, и силовые контакты размыкаются.
Автоматический выключатель УЗО можно протестировать, нажав специальную кнопку "TEST". При этом имитируется утечка тока, и устройство должно отключить силовые контакты.
Как правило, каждое электрическое устройство имеет утечку тока. Однако ток утечки настолько мал, что безвреден для человеческого организма.
Поэтому автоматические выключатели УЗО запрограммированы на отключение при таких уровнях тока, которые могут привести к травме или повреждению оборудования.
Например, если ребенок вставит оголенный металлический штырь в розетку, через его тело пройдет электрический ток, и выключатель УЗО выключит свет в квартире.
Скорость срабатывания устройства такова, что организм не испытает никаких негативных ощущений.
Адаптер УЗО удобен тем, что его можно быстро перемещать между розетками. Он подходит для людей, которые не хотят устанавливать стационарные защитные устройства
Автоматические выключатели остаточного тока с различными пределами тока используются в зависимости от мощности подключенных электроприборов, наличия промежуточной защиты и длины проводки.
В домах чаще всего используются автоматические выключатели остаточного тока с пороговыми значениями 10 мА, 30 мА и 100 мА. Этого достаточно для защиты большинства домов и офисов.
Следует помнить, что классическое УЗО не защищает проводку от короткого замыкания и не отключает контакты питания при перегрузке сети. Поэтому рекомендуется использовать эти устройства в сочетании с другими механизмами электрозащиты, такими как автоматические выключатели.
Классификация защитных устройств
Несмотря на простоту внутренней конструкции, выбор моделей УЗО на рынке достаточно велик. Каждое устройство имеет определенный набор технических параметров, которые невозможно отрегулировать в процессе эксплуатации.
Производитель и размеры автоматических выключателей остаточного тока не влияют на возможность их совместного использования в одной цепи. Они могут быть установлены в любой комбинации
Чтобы облегчить выбор УЗО, важно рассмотреть варианты классификации этих устройств.
- Что касается скорости срабатывания механизма, автоматические выключатели УЗО делятся на обычные и селективные модели. Первые отключают силовые контакты практически мгновенно, а вторые – с задержкой. Селективные автоматические выключатели УЗО используются в многоуровневых системах, где важна последовательность отключения.
- По типу реле УЗО делятся на электромеханические автоматические выключатели, которые механически разрывают контакт, и электронные автоматические выключатели, которые предотвращают протекание тока с помощью полупроводниковой схемы.
- По типу тока. УЗО переменного тока срабатывают при переменном токе утечки, а УЗО типа А – при переменном и постоянном токах.
- Дополнительные функцииБез защиты и с защитой от перегрузки сети. Автоматические выключатели УЗО с механизмом отключения при коротком замыкании или большом токе обычно называют двухфазными автоматическими выключателями.
- В силу своей конструкции. Существуют автоматические выключатели УЗО, устанавливаемые на DIN-рейку, на стену, а также устройства в виде розетки, ручного устройства или адаптера.
- Они изготавливаются в соответствии со следующими рабочими напряжениямиЗащита от перенапряжения: на 220 В, 380 В, комбинированная.
- В соответствии с энергозависимостью.. Существуют модели УЗО как способные, так и не способные отключать силовую нагрузку при отсутствии рабочего напряжения.
- В зависимости от количества подключенных полюсов.Двухполюсные и четырехполюсные.
Как УЗО предотвращают пожары?
В случае электрической неисправности не образуется искр, которые могут стать причиной пожара. Однако ток утечки может стать причиной пожара. Все зависит от проводки и силы тока, протекающего по кабелям. Жилы изначально рассчитаны на строго определенное напряжение. Если эти напряжения выходят за пределы спецификации, то для возникновения пожара не требуется много времени.
Если большое количество электрического тока проходит через дефектную изоляцию, металл кабелей, не рассчитанный на такую ситуацию, становится слишком горячим – это приводит к расплавлению изоляционной оплетки и нагреву окружающих предметов.
Задача автоматического выключателя остаточного тока – контролировать эту ситуацию и предотвращать перегрев проводников. Если изоляция повреждена и возникает ток короткого замыкания, защитное устройство просто отключит проблемную линию от сети. При наличии в цепи дифференциального автоматического выключателя металлические жилы даже не перегреваются и не вызывают пожара.
Токи утечки 300-500 мА и 220 В выделяют тепло, равное теплу, выделяемому зажженной бытовой зажигалкой. Такое выделение тепла неизбежно приведет к воспламенению проводки и всего, что находится поблизости.
Основной функцией рассматриваемого класса УЗО является не защита людей, а повышение пожарной безопасности. Для предотвращения поражения электрическим током после противопожарных устройств в цепь добавляются обычные устройства с меньшим током утечки.
Функционально противопожарное устройство защищает
- Входящую линию перед собой.
- Проводку принимающей линии за собой.
- Подключенное электрооборудование, если стандартный автоматический выключатель остаточного тока под ним не сработает в случае неисправности.
Автоматический выключатель остаточного тока является частью каскадной защиты сети 220 В. Он не используется в системах контроля дыма и огня. Подобные защитные устройства не должны присутствовать в таких системах. При определенных обстоятельствах они могут вывести из строя такую систему контроля, что совершенно недопустимо.
Критерии выбора
Существующие УЗО делятся на однофазные и трехфазные автоматические выключатели. В быту используются только первые. Однофазная линия почти всегда проходит от распределительного щита к жилому или частному дому. В ней используется устройство остаточного тока (УЗО) с двумя клеммами (вход плюс выход), в то время как трехфазные аналоги имеют четыре клеммы.
В зависимости от тока утечки все УЗО делятся на три группы: "A", "B" и "AC". Для противопожарной защиты следует выбирать вариант 'AC' (только для переменного тока); типы 'A' и 'B' стоят дороже, так как они дополнительно рассчитаны на пульсирующий и выпрямленный ток.
Предохранительные выключатели могут быть
- электронными;
- электромеханическими.
Электромеханические выключатели дороже, но менее надежны. Почти во всех случаях лучше всего использовать электромеханический автоматический выключатель УЗО. Такой автоматический выключатель не требует внешнего источника питания. Электронный аналог прекращает работу и контролирует повреждение изоляции в случае обрыва линии электропередачи. Кроме того, он имеет более длительное время отключения при скачках напряжения.
Два основных критерия выбора противопожарного устройства – это селективность устройства (можно установить задержку срабатывания) и высокий ток утечки (100-300 мА). Если одно из этих условий не выполняется, система защитных устройств в распределительном устройстве не будет функционировать должным образом.
УЗО селективного типа обозначаются буквой "S" в маркировке на корпусе и должны устанавливаться в качестве элемента противопожарной защиты в каскаде (они срабатывают при срабатывании с заданной задержкой времени).
Неправильный выбор УЗО
С точки зрения изоляции ни одно устройство не является идеальным – каждое устройство имеет естественную утечку, даже небольшую.
При выборе УЗО в При выборе УЗО При выборе устройства остаточного тока (УЗО) необходимо учитывать, что сумма естественных токов утечки может вызвать ложное срабатывание устройства. Исходя из этого, существует эмпирическое правило, согласно которому сумма естественных токов утечки устройств, подключенных к данному автоматическому выключателю остаточного тока, не должна превышать 1/3 номинального тока утечки.
Например, если автоматический выключатель остаточного тока имеет номинальный ток утечки 10 мА, то сумма естественных токов утечки не должна превышать 3,3 мА, для 30 мА – 10 мА и так далее.
Поэтому для того, чтобы выбранный автоматический выключатель остаточного тока не срабатывал ложно, необходимо учитывать естественные токи утечки подключенных к нему электрических устройств (производители высококачественных устройств указывают ток утечки в паспорте или на корпусе устройства).
Какой тип автоматического выключателя остаточного тока выбрать?
У потребителей электроэнергии по линиям электропередач течет синусоидальный ток, поэтому утечка в этом случае также будет синусоидальной. Поэтому следует выбрать автоматический выключатель переменного тока.
Устройства отключения для жилых помещений
Для защиты в стандартном жилище обычно выбирают однофазные (двухполюсные) устройства защитного отключения переменного тока (УЗО) с номинальным напряжением 230 В и номинальным током до 32 А.
Минимальный ток утечки, который может обнаружить УЗО, составляет 10 мА. Однако не обязательно выбирать УЗО с таким током утечки. Дело в том, что 10 мА может быть общим током утечки для электроприборов и устройств во всей квартире, особенно если проводка старая.
Автоматический выключатель остаточного тока, обнаруживающий такую утечку, сработает ложно. Чтобы защитить людей от поражения электрическим током, просто Выберите автоматический выключатель с током утечки 30 мА.
Бытовой автоматический выключатель
Большие дома и бунгало оснащаются трехфазными (четырехполюсными) автоматическими выключателями остаточного тока. Для обеспечения надежной защиты таких сооружений требуется установка более одного автоматического выключателя остаточного тока. Электроснабжение дома обычно каскадное, с большим количеством разветвленных цепей (особенно если дом многоэтажный).
В этом случае в каждой цепи ответвления должен быть установлен автоматический выключатель остаточного тока. Обычно это происходит в главном распределительном щите, на первом этаже, на втором этаже, на первом этаже, в отдельных пристройках и т.д.
Для установки в главном распределительном щите следует выбрать автоматический выключатель остаточного тока с током утечки 100 мА или более. Можно установить автоматические выключатели S-типа. Они являются селективными и имеют временную задержку срабатывания.
Для отдельных групп помещений подойдет тот же тип, что и для квартиры, с током утечки 30 мА и типом A или AC.
Если УЗО должны быть установлены в помещениях со старой, ненадежной проводкой, то в этом случае выбор и дальнейшая установка УЗО для таких помещений нецелесообразны.