Види та типи узо. Як правильно вибрати узо для квартири Як правильно підібрати вступне узо

20.10.2023

Якщо у вашій квартирі чи будинку є велика кількість побутової техніки, тоді доцільно подбати про додатковий захист. Це зумовлено нормами та можливими ушкодженнями під час експлуатації ізоляції провідників. Адже якщо пошкоджений провід потрапить на корпус приладу, ви доторкнетесь до нього, це може мати важкі наслідки. Встановлений в електричному щиті квартири або будинку автоматичний вимикач захищає ланцюг лише від короткого замикання та високого струму. Для захисту від витоку струму в парі з ним працює. В якості альтернативи захисного відключення можливе використання дифавтоматів (автоматів диференціального захисту), в корпусі яких розміщено обидва запобіжники, але це окрема тема. У цьому ж огляді «сфокусуємося» на тому, як правильно підключати ПЗВ та автомати в квартирі або приватному будинку.Розглянемо електричні параметри проводки і сумарну силу струму побутових приладів, основні схеми, доповнені відео оглядами.

Ця тема дуже актуальна та складна для розуміння непідготовлених читачів. Тому постараємося розкласти всю корисну інформацію по поличках, конкретизуємо та вибудуємо свого роду логічний ланцюжок.

При електрифікації квартири чи приватного будинку можна умовно виділити три етапи:

Підведення електрики до розподільного щита.
Монтаж та комплектація електричного щита.
Кінцеве розведення проводки від щита.

Усі ці етапи взаємопов'язані. Адже не знаючи конкретних кінцевих параметрів, неможливо укомплектувати електричний щит і підібрати потрібний пристрій захисту. Тому, перш ніж вивчати як правильно підключити ПЗВ та автомати, розглянемо конкретний приклад будинку чи квартири.

Підбір автоматичних запобіжників

Візьмемо як відправну точку планування приватного будинку. У квартирах, особливо збудованих нещодавно, питання підключення пристроїв захисного відключення стоїть не так гостро, і все у щиті укомплектовано за проектом. А з приватним будинком справи трохи інакше — проект і компонування лягає на наші плечі (із залученням фахівців).

Для наочності розглянемо наступне планування приватного будинку(використовувалася програма):

Розглянувши проект будинку, можна виділити такі приміщення, як:

Вітальня (1 поверх).
Кімната (1 поверх).
Кухня (1 поверх).
Коридор (1 поверх).
Санвузол (1 поверх).
Три кімнати (2 поверх).
Санвузол (2 поверх).

Виходячи з цього сформуємо певні групи споживачів:

Розетки 1 поверх:

Вітальня
Кімната- Автоматичний вимикач С 16, перетин дроту (мідь) 3 × 2,5 мм², орієнтовна потужність споживання 1600 Вт.
Коридор + санвузол- Автоматичний вимикач С 16, перетин дроту (мідь) 3 × 2,5 мм², орієнтовна потужність споживання 1600 Вт.
Кухня

Можна об'єднати розетки вітальні, кімнати та коридору в одну групу. При цьому використовуємо автомат C 25 перетин дроту (мідь) 3 × 2,5 мм². Орієнтовна потужність споживання 4800 Вт.

Вимикачі 1 поверх:

Вітальня.
Кімната.
Коридор.
Кухня.
Санвузол.
Зовнішнє освітлення.

Можна об'єднати вимикачі вітальні, кімнати, коридору, кухні та прибудинкової території в одну групу. При цьому використовуємо автомат 10, переріз проводу (мідь) 3 × 1,5 мм². Орієнтовна потужність споживання 1600 Вт.

Розетки 2 поверх:

Кімната 1- Автоматичний вимикач С 16, перетин дроту (мідь) 3 × 2,5 мм², орієнтовна потужність споживання 1600 Вт.
Кімната 2- Автоматичний вимикач С 16, перетин дроту (мідь) 3 × 2,5 мм², орієнтовна потужність споживання 1600 Вт.
Кімната 3- Автоматичний вимикач С 16, перетин дроту (мідь) 3 × 2,5 мм², орієнтовна потужність споживання 1600 Вт.
Санвузол + пральна машина- Автоматичний вимикач С 16, перетин дроту (мідь) 3 × 2,5 мм², орієнтовна потужність споживання 3000 Вт.

Можна об'єднати розетки кімнати 1, 2 та 3 в одну групу. При цьому використовуємо автомат C 25 перетин дроту (мідь) 3 × 2,5 мм². Орієнтовна потужність споживання 4800 Вт.

Вимикачі 2 поверх:

Кімната 1.
Кімната 2
Кімната 3
Санвузол.

Можна об'єднати вимикачі кімнати 1, 2, 3 та санвузли в одну групу. При цьому використовуємо автомат B 10 перетин дроту (мідь) 3 × 1,5 мм². Орієнтовна потужність споживання 800 Вт.

Отже, на цьому етапі ми визначилися з групами споживачів, автоматичними вимикачами та перетином силового кабелю. Виведемо у вигляді таблиці дані:

Таблиця 1. Вибір автоматів (автоматичних запобіжників) для груп споживачів:

ГРУПИ	ТИП АВТОМАТА	ТИП ПРОВОДУ
Розетки 1 поверх	C25 1P	ВВГ 3×2,5 мм²
Розетки кухня 1 поверх	C16 1P	ВВГ 3×2,5 мм²
Розетки 2 поверх	C25 1P	ВВГ 3×2,5 мм²
Розетки санвузол 2 поверх	C16 1P	ВВГ 3×2,5 мм²
Освітлення 1 поверх	B10 1P	ВВГ 3×1,5 мм²
Освітлення 2 поверх	B10 1P	ВВГ 3×1,5 мм²
	Автомат - це однополюсний 10 амперний автоматичний запобіжник. Він захищає фазний провідник, підключеної до автомата однофазної двопровідної або однофазної трипровідної електропроводки від розплавлення ізоляції та провідної жили дроту у зв'язку з перегрівом від струмів короткого замикання та тривалого нагрівання перебігом струму, що перевищує 10 А. Автомат забезпечує припинення надходження електроенергії в однофазну навантаженням до 2.2 кВту разі аварійної ситуації відключенням подачі напруги. Характеристична крива обумовлює застосування автомата B10 для захисту проводок зі струмами вмикання (пусковими струмами) до 30 - 50 ампер.
	Автомат - це однополюсний 10 амперний автоматичний запобіжник. Він захищає фазний провідник, підключеної до автомата однофазної двопровідної або однофазної трипровідної електропроводки від розплавлення ізоляції та провідної жили дроту у зв'язку з перегрівом від струмів короткого замикання та тривалого нагрівання перебігом струму, що перевищує 16 А. Автомат забезпечує припинення надходження електроенергії в однофазну навантаженням до 3.52 кВту разі аварійної ситуації відключенням подачі напруги. Характеристична крива обумовлює застосування автомата C 16 для захисту проводок зі струмами включення (пусковими струмами) до 80 - 160 ампер.
	Автомат – це однополюсний 10 амперний автоматичний запобіжник. Він захищає фазний провідник, підключеної до автомата однофазної двопровідної або однофазної трипровідної електропроводки від розплавлення ізоляції та провідної жили проводу у зв'язку з перегрівом від струмів короткого замикання та тривалого нагрівання перебігом струму, що перевищує 25 А. Автомат забезпечує припинення надходження електроенергії в однофазну навантаженням до 5.5 кВту разі аварійної ситуації відключенням подачі напруги. Характеристична крива обумовлює застосування автомата C 25 для захисту проводок зі струмами включення (пусковими струмами) до 125 - 250 ампер.
	- Вид мідного силового кабелю ВВГ ізольовані жили якого розташовані паралельно в одній площині. Даний силовий кабель має оболонку та саму ізоляцію з полівінілхлоридного пластикату (ПВХ), що забезпечує не розповсюдження горіння при одиночній прокладці. Кабель підходить при експлуатації в сухих та вологих приміщеннях та на відкритому повітрі, але не рекомендується для прокладання в землі. Добре витримує низькі (до -50°C) та високі (до +50°C) температури. Стійкий до дії вологості до 98% та різних хімічних речовин. Силові кабелі ВВГ-П мають різні площі перерізу струмопровідних жил, що залежить від об'єкта використання. Мідний кабель із площею перерізу жили 1,5 мм²розрахований під струм 19 А та потужність 4100 Вт, а з площею перерізу жили 2,5 мм²- Під струм 27 А та потужність 5900 Вт.

Як вибрати ПЗВ. Розрахунок під розглянутий приклад

У попередньому пункті ми розглянули які автоматичні запобіжники знадобляться для конкретного будинку. Тепер виходячи з цих даних за допомогою розрахунку визначимо необхідні узо автомати під цю конфігурацію. Для наочності та зручності вибирати пристрій захисного відключення будемо за сформованим у таблиці вище групами. Але для початку визначимося з рекомендаціями та вже відомими методиками вибору та розрахунку:

Для того, щоб забезпечити кращу електробезпеку і одночасно з цим максимальну безперебійність електропостачання бажано встановлювати окремий автомат на кожну групу споживачів. Для цього застосовуються пристрої зі значенням величини сили струму витоку (уставка) 10 мА та 30 мА, у якому спрацьовує захист.
Для вологих груп, виконаних окремою лінією, встановлюється ПЗВ зі уставкою 10 мА. У нашому прикладі до вологих груп віднесемо санвузол на другому поверсі, в якому перебуватиме пральна машина.
Номінальний струм пристрою захисного відключеннявибирається рівним або на ступінь вище за номінальний струм автоматичного вимикача, який захищає цю ділянку ланцюга.

Виходячи з першого та другого пунктів можна визначитися з наступним: у всіх групах, крім «розетки санвузол 2 поверх», встановлюємо пристрої зі уставкою 30 мА, а у вологу групу санвузла другого поверху — 10 мА.

Як вибрати узо

Виходячи з третього пункту, можна попередньо визначитися з номіналом пристрою захисного відключення під конкретний автоматичний вимикач групи споживачів.

Таблиця 2. Вибір ПЗВ для груп споживачів:

Доповнити відповідь на питання як вибрати узо для квартири чи будинку можна перевіркою попередньо вибраних типів пристроїв по усічці. Вони мають виконувати захисні функції відповідно до норм. Для цього необхідно розрахувати струм витоку електроустановки IΔ:

IΔ = IΔеп + IΔмережі,де IΔеп- Струм витоку електроприймача, мА; IΔмережі- Струм витоку мережі, мА.

При розрахунку струму витоку в електроустановці ПУЕ наказують приймати струм витоку електроприймачів з розрахунку 0,4 мА на 1 А струму навантаження, а струм витоку ланцюга з розрахунку 10 мкА на 1 м довжини фазного провідника. Відповідно:

IΔеп = 0,4 X Iрозч,де Iрасч- Розрахунковий струм у навантаженні ланцюга, А.
Iрасч = Iном = Pном / (Uном X cosφном).

коефіцієнт потужності cos φхарактеризує кількість реактивної енергії, що споживається пристроєм. Більшість побутової та офісної техніки мають активний характер навантаження (реактивний опір у них відсутній або мало), для них cos φ=1.

Номінальну потужність Pном(Вт) у нашому випадку беремо з груп споживання, де кожній задавали орієнтовну потужність споживання. Щоб стало зрозумілішим, візьмемо групу «розетки 1 поверх». До неї входять вітальня, кімната, коридор та санвузол. Ми задали орієнтовну потужність споживання окремих кімнат 1600 Вт. Сумарно для групи цей показник буде 4800 Вт.

Номінальна напруга для однофазної мережі Uном = 220 Ст.

IΔмережі = 0,01 X Lпроводу,де Lпроводу- Довжина фазного провідника, м. с.

Згідно з вимогами ПУЕ сумарний струм витоку мережі з урахуванням стаціонарних і переносних електроприймачів, що приєднуються в нормальному режимі роботи, не повинен перевищувати 1/3 номінального відключаючого диференціального струму. IΔnПЗВ. Тобто номінальний диференціальний відключаючий струм пристрою (який нанесений на корпусі) повинен бути як мінімум в три рази більше сумарного струму витоку ланцюга електроустановки, що захищається. IΔ:

IΔn> = 3 IΔ.

Приклад розрахунку відповідності пристрою групи споживачів

Розглянемо групу «розетки 1 поверх»:

IΔn = 30 мА(З таблиці 2).
Uном = 220 В.
Pном = 4800 Вт.
Lпроводу- у даному випадку невідомо, і його оптимальну довжину визначимо.

За умовою IΔn> = 3 IΔ , IΔ<= 30/3 <= 10 мА.

Iрасч = 4800/220 = 21,81 А.

IΔеп = 0,4 X 21,81 = 8,73 А.

За основною формулою IΔ = IΔеп + IΔмережі:

10 = 8,73 + (0,01 X Lпроводу);

(10-8,73) / 0,01 = Lпроводу;

Lпроводу = 127 метрів.

Висновок: встановлений на розглянуту групу ПЗВ 25 А 30 мАу парі з автоматом C25 1Pприйнятний при врахуванні, що довжина фазного провідника не перевищить 127 метрів. Природно, на етапі проектування та монтажу ви знатимете довжину дроту, задіяного в кожній конкретній групі. І для перевірки відповідності за формулою розраховується I?.Отриманий струм множимо на три та порівнюємо з маркуванням використаного пристрою захисного відключення. Повинна виконуватись умова IΔn> = 3 IΔ.

Припустимо, Lпроводу групи = 250 метрів; тоді, виходячи з попереднього розрахунку IΔ=8,73+(0,01 X 250) = 11,23 мА; 3 IΔ = 33,69> IΔn.Умова не виконалася. Як вихід можна розділити групу на дві.

Підключення ПЗВ та автоматів в електрощиті - основні схеми

Ми розглянули приклад певного будинку чи квартири та виділили групи споживачів електроенергії, вибрали для них автоматику та розглянули методику розрахунку відповідності вимогам. Доповнимо вивчене вище наочним прикладом та схемою як правильно підключити ПЗВ та автомати. Укомплектуємо електричний щит:

Схема підключення ПЗВ та автоматів

Розглядаючи цю схему, може виникнути кілька питань:

Встановлення вступного автомата.
Встановлення протипожежного узо.
Оптимізація кількості пристроїв захисного вимкнення.

Почнемо із останнього пункту. Природно, умова використовувати окреме ПЗВ на кожну групу споживачів електроенергії обґрунтована. Однак завжди є альтернатива і можна від чогось відмовитися в цій схемі. Наприклад, можна:

Видалити протипожежний пристрій захисного відключення.
На освітлення першого та другого поверху не використовувати ПЗВ.
Встановити на розетки першого та другого поверху один загальний пристрій захисту. При цьому номінальний струм групового ПЗВ вибирається так, щоб він дорівнював або більше суми номіналів групових автоматичних вимикачів. Якщо сума номіналів групових автоматів перевищує номінал вступного автоматичного вимикача, тоді номінальний струм пристрою захисного відключення вибирається рівним номінальному струму вступного ПЗВ, а якщо вступний протипожежний пристрій не встановлено, тоді рівним або більше номіналу ввідного автоматичного вимикача.

У будь-якому випадку — це лише варіанти, які необхідно прорахувати та проаналізувати. Варіантам та схемам підключення ПЗВ присвятимо окремий огляд. А тепер для завершення теми коротко розглянемо встановлення вступного автомата та протипожежного узо.

Вступний автомат– це автоматичний вимикач подачі електрики від мережі живлення до об'єкта, якщо виникає перевантаження в ланцюгу, або сталося коротке замикання. Від звичайних автоматичних вимикача використаних у схемі він відрізняється більшою величиною номінального струму. При малій кількості навантажень він може бути однополюсним та підключатися через фазний провід. У прикладі використовували двополюсний зразок. Двополюсний автомат є блоком з двома полюсами. Вони мають об'єднаний важіль і мають загальне блокування між механізмами відключення. Ця конструктивна особливість важлива, оскільки ПУЕ забороняють розрив нульового дроту.

У розподільчих щитах можуть встановлюватись протипожежні ПЗВ. Від звичайних пристроїв вони відрізняються більшою уставкою струму витоку - 100 мА або 300 мА. Щоб виконувати селективність, бажано використовувати пристрої з літерою S на передній панелі. Якщо встановити звичайне не селективне, то при спрацьовуванні одного з групових ПЗВ майже завжди спрацьовуватиме і протипожежне.

Як доповнення — відео: схеми підключення ПЗВ

Розглянута тема досить велика, і ми постаралися розібрати як правильно підключити ПЗВ і автомати в квартирі (будинку) за заданою схемою та плануванням. Вибір того чи іншого захисного пристрою повинен бути обґрунтований розрахунками та відповідати нормам. Для кращого розуміння рекомендується вивчити додаткові матеріали щодо цього питання.

Підключення ПЗВ (пристрої захисного відключення) – загальноприйнятий у світовій практиці захід підвищення електробезпеки споживачів. Рахунок врятованих ПЗВ людських життів йде на мільйони, а застосування ПЗВ у мережах енергопостачання багатоквартирних та приватних житлових будинків, житлових масивів та промислових об'єктів запобігає мільярдним збиткам від пожеж та аварій.

Але правило Галена: "Все є отрута і всі є ліки" справедливо не тільки в медицині. Зовні нескладне, ПЗВ при бездумному або безладному застосуванні може не тільки нічого не запобігти, а й стати джерелом неприємностей. За аналогією: хтось побудував Кіжі однією сокирою, хтось може їм якийсь курінь спорудити, а комусь сокиру і в руки давати не можна, відрубає собі що-небудь. Так що давайте познайомимося з ПЗВ більш грунтовно.

Насамперед

Будь-яка серйозна розмова про електрику обов'язково зачепить правила електробезпеки, і не дарма. Електричний струм не несе видимих ознак небезпеки, дія його на організм людини розвивається миттєво, а наслідки можуть бути тривалими і важкими.

Але в даному випадку йтиметься не про загальні правила виробництва електромонтажних робіт, які й так добре відомі, а про інше: ПЗВ у стару радянську систему електропостачання TN-C, в якій захисний провідник об'єднаний із нейтраллю, вписується дуже погано. Довго було незрозуміло, чи взагалі вписується.

Усі видання ПУЕ однозначно вимагають: у ланцюгах захисних провідників забороняється встановлення комутуючих пристроїв. Формулювання та нумерація пунктів змінювалися від редакції до редакції, але суть зрозуміла, як то кажуть, і птиці марабу. Але як бути з рекомендаціями щодо застосування пристроїв захисного відключення? Вони – комутуючі пристрої, і в той же час включаються до розриву як фази, так і НУЛЯ, який одночасно і захисний провідник?

Нарешті, в (ПУЕ-7А; Правила пристрою електроустановок (ПУЕ), 7 видання, з доповненнями та змінами, М. 2012) п. 7.1.80 таки поставив крапки над i: «Не допускається застосовувати ПЗВ, що реагують на диференціальний струм , У чотирипровідних трифазних ланцюгах (система TN-C)». Викликано таке посилення, всупереч колишнім рекомендаціям, зафіксованими випадками електротравматизму при зробленні ПЗВ.

Пояснимо на прикладі: Господиня за пранням у машині пробило на корпус ТЕН, як показано на малюнку жовтою стрілкою. Оскільки 220 В струм розподіляє по всій довжині ТЕНу, на корпусі виявиться щось близько 50 Ст.

Тут набирає чинності наступний чинник:електричний опір людського тіла, як і будь-якого іонного провідника, залежить від прикладеної напруги. З його збільшенням опір людини падає, і навпаки. Скажімо, в ПТБ наводиться абсолютно обґрунтована розрахункова величина в 1000 Ом (1 кОм), при спітнілі розпареній шкірі або в стані сп'яніння. Але тоді при 12 В струм повинен бути 12 мА, а це більше не відпускає (судомного) струму в 10 мА. Когось колись било 12 В? Навіть ущент п'яного в джакузі з морською водою? Навпаки, за тим самим ПТБ 12 В – абсолютно безпечна напруга.

При 50-60 на мокру розпарену шкіру струм не перевищить 7-8 мА. Це сильний, болючий удар, але струм менший за судомний. Можливо, знадобиться лікування від наслідків, але до реанімації з дефібриляцією справа не дійде.

А тепер «захистимося» ПЗВ, не розуміючи суті справи. Його контакти розмикаються миттєво, а протягом 0,02 з (20 мс), і абсолютно синхронно. З ймовірністю в 0,5 першим розімкнеться нульовий контакт. Тоді, образно кажучи, потенційний резевуар Тена зі швидкістю світла (буквально) наповниться до 220 по всій його довжині, і на корпусі виявиться 220, а струм через тіло пройде 220 мА (червона стрілка на малюнку). Менш ніж на 20 мс, але 220 мА – це два з лишком миттєво вбивають значення 100 мА.

То що ж, у старих будинках ПЗВ ставити не можна? Все ж таки можна, але обережно, з повним розумінням справи. Потрібно правильно вибрати ПЗВ та правильно його підключити. Як? Про це буде розказано далі у відповідних розділах.

ПЗВ – що і як

ПЗВ в електриці з'явилися одночасно з першими ЛЕП у вигляді релейного захисту. Призначення всіх ПЗВ залишається досі незмінним: відключати подачу електроенергії при виникненні аварійної ситуації. Як індикатор аварії в переважній більшості ПЗВ (і у всіх побутових ПЗВ) використовується струм витоку – при його підвищенні понад задану межу ПЗВ спрацьовує та розмикає ланцюг електроживлення.

Потім ПЗВ почали застосовувати для захисту від пробою та займання окремих електроустановок. До певного часу, ПЗВ залишалися «протипожежними», вони реагували на струм, що виключає запалення дуги між проводами, менше 1 А. «Пожежні» ПЗВ випускаються і застосовуються до цього дня.

Відео: що таке ПЗВ?

ПЗВ-Е (ємнісні)

З розвитком напівпровідникової електроніки почалися спроби створити ПЗВ побутові, призначені для захисту людини від ураження електрострумом. Вони працювали за принципом ємнісного реле, що реагує на реактивний (ємнісний) струм усунення; при цьому людина працює як антена. На тому ж принципі побудований всім відомий індикатор-фазопоказник з неонкою.

ПЗВ-Е мають виключно високу чутливість (частки мкА), можуть бути виконані практично миттєво спрацьовують і абсолютно байдужі до заземлення: дитина, що стоїть на ізолюючій підлозі і дотягнувся пальчиком до фази в розетці, нічого не відчує, а ПЗВ-Е його «відчує» і відключить напругу, доки він не прибере палець.

Але ПЗВ-Е мають важливий недолік: у них потік електронів струму витоку (струм провідності) є наслідком виникнення електромагнітного поля, а не його причина, тому вони вкрай чутливі до перешкод. Немає теоретичної можливості «навчити» ПЗВ-Е відрізняти маленького шелапута, що розколупав «цікаву штучку», від трамваю, що заіскрив на вулиці. Тому ПЗВ-Е застосовуються лише зрідка для захисту спецобладнання, поєднуючи прямі свої обов'язки з індикацією дотику.

ПЗВ-Д (диференціальні)

"Вивернувши" ПЗВ-Е "навпаки", вдалося знайти принцип роботи ПЗВ "розумного": потрібно йти безпосередньо від первинного потоку електронів, а витік визначати за розбалансом (різницею) повних струмів у СИЛОВИХ провідниках. Якщо від споживача відтікає рівно стільки ж, скільки до нього пішло, все гаразд. Якщо пішов розбаланс – десь тече, треба вимикати.

Різниця латиною differentia, англійською difference, тому такі ПЗВ назвали диференціальними, ПЗВ-Д. В однофазній мережі достатньо порівняти величини (модулі) струмів у фазному проводі та нейтралі, а при підключенні ПЗВ у трифазній мережі – повні вектори струмів усіх трьох фаз та нейтралі. Істотна особливість ПЗВ-Д – у будь-якій схемі електроживлення захисний та інші провідники, що не передають споживачеві потужність, повинні проходити повз ПЗВ, інакше неминучі помилкові спрацьовування.

Для створення побутових ПЗВ-Д знадобилося чимало часу. По-перше, потрібно було точно визначити величину струму розбалансу, безпечну для людини за часу впливу, що дорівнює часу спрацьовування ПЗВ. УЗО-Д, налаштовані на невідчутний або на менший струм, що не відпускає, виявлялися великими, складними, дорогими, а наведення «ловили» лише трохи гірше УЗО-Е.

По-друге, потрібно було розробити висококоерцитивні феромагнітні матеріали для диференціальних трансформаторів, див. нижче. Радіоферит взагалі не годився, не тримав робочої індукції, а ПЗВ-Д із трансформаторами на залозі виявлялися надто повільними: власна постійна часу навіть невеликого залізного трансформатора може досягати 0,5-1 с.

ПЗВ-ДМ

До 80-х років дослідження успішно завершилися: струм із дослідів на добровольцях вибрали 30 мА, а швидкодіючі дифтрансформатори на фериті з індукцією насичення 0,5 Тл (Тесла) дозволили з вторинної обмотки знімати потужність, достатню для безпосереднього приводу електромагніту розмикача. У побуті з'явилися диференціальні електромеханічні ПЗВ-ДМ. В даний час це найпоширеніший тип побутових ПЗВ, так що ДМ опускають, а говорять або пишуть просто ПЗВ.

Диференціальне електромеханічне ПЗВ працює так, див.

Зовнішній вигляд із поясненнями позначень на корпусі трифазного та однофазного ПЗВ показаний на малюнку зверху.

Примітка: кнопкою «Тест» ПЗВ належить перевіряти щомісяця і при кожному повторному включенні.

Електромеханічне ПЗВ захищає тільки від витоку, але його простота і «дубова» надійність дозволили об'єднати в одному корпусі ПЗВ та струмовий захисний автомат. Для цього потрібно лише зробити тягу фіксатора розмикача подвійний і завести її в електромагніти струмовий і ПЗВ. Так виник диференціальний автомат, що забезпечує повний захист споживачів.

Однак дифавтомат – не ПЗВ та автомат окремо, це слід чітко пам'ятати. Зовнішні відмінності (силовий важіль замість прапорця або кнопки повторного включення), як малюнку – це тільки зовнішність. Важлива відмінність ПЗВ від диференціального автомата позначається при встановленні ПЗВ у системах електропостачання без захисного заземлення (TN-C, автономне електроживлення), див. нижче розділ про підключення ПЗВ без землі.

Важливо: окреме ПЗВ призначене для захисту ТІЛЬКИ від витоку. Його номінальний струм показує, до якого його величини ПЗВ зберігає працездатність. ПЗВ на номінали 6,3 і 160 А з однаковим розбалансом 30 мА дають однаковий ступінь захисту. У дифавтоматах струм відсічення автомата завжди менше номінального струму ПЗВ, щоб ПЗВ не згоріло при перевантаженні мережі.

УЗО-ДЕ

У разі «Е» означає не ємність, а електроніку. УЗО-ДЕ виконуються вбудованими безпосередньо або електроустановку. Різниця струмів у них уловлює напівпровідниковий магніточутливий датчик (датчик Холла або магнітодіод), його сигнал обробляється мікропроцесором, а ланцюг розмикає тиристор. ПЗВ-ДЕ, крім компактності, мають такі переваги:

Висока чутливість, порівнянна з ПЗВ-Е, у поєднанні з завадостійкістю ПЗВ-ДМ.
Як наслідок високої чутливості – здатність реагувати на струм усунення, тобто, ПЗВ-ДЕ попереджувальне, відключить напругу, перш ніж вона когось вдарить незалежно від наявності заземлення.
Висока швидкодія: для «розгойдування» ПЗВ-ДМ необхідний хоча б один напівперіод 50 Гц, тобто. 20 мс, і хоча б одна небезпечна напівхвиля має пройти через тіло, щоб ПЗВ-ДМ спрацювало. ПЗВ-ДЕ здатне спрацьовувати при напрузі «пробійної» напівхвилі в 6-30 В і відсікти її в зародку.

Недоліки ПЗВ-ДЕ насамперед висока вартість, власне енергоспоживання (мізерне, але при падінні напруги мережі ПЗВ-ДЕ може не спрацювати) і схильність до відмов – електроніка все-таки. За кордоном чіповані розетки широко поширилися ще 80-х; у деяких країнах їх застосування у дитячих кімнатах та установах є обов'язковим згідно із законом.

У нас ПЗВ-ДЕ поки що мало відомі, а дарма. Сперечання тата з мамою з приводу витрат на розетку із «захистом від дурня» не можна порівняти з ціною дитячого життя, навіть якщо в квартирі бешкетує непоправна шкода і баламут.

Індекси ПЗВ-Д

Залежно від пристрою та призначення до найменування ПЗВ можуть додаватися основні та додаткові індекси. За індексами можна зробити попередній вибір ПЗВ для квартири. Основні індекси:

АС – спрацьовують від розбалансу змінної складової струму. Виконуються, зазвичай, протипожежними, на розбаланс 100 мА, т.к. не можуть захистити від короткочасного імпульсного витоку. Недорогі та вельми надійні.
A – реагують на розбаланс як змінного, і пульсуючого струмів. Основне виконання – захисні на 30 мА розбалансу. Можливі помилкові спрацьовування/неспрацьовування в системі TN-C у будь-якому випадку, а в TN-C-S при поганому заземленні та/або наявності потужних споживачів зі значною власною реактивністю та/або імпульсними блоками живлення (ДБЖ): пральна машина, кондиціонер, варильна поверхня, електродуховка, кухонний комбайн; меншою мірою – посудомийка, комп'ютер, домашній кінотеатр.
В – реагують на струм витоку будь-якого роду. Це або промислові ПЗВ «пожежного» типу на 100 мА розбалансу, або вбудовані ПЗВ-ДЕ.

Додаткові індекси дають уявлення про додаткові функціональні можливості ПЗВ:

S – селективне за часом спрацьовування, воно регулюється не більше 0,005-1 з. Основна сфера застосування – в енергопостачанні об'єктів, запитаних по двох променях (фідерах) з автоматом введення резерву (АВР). Регулювання часу спрацьовування необхідне, щоб у разі пропадання основного променя встиг спрацювати АВР. У побуті іноді застосовуються в елітних котеджних селищах чи особняках. Усі селективні ПЗВ – пожежні, на розбаланс 100 мА, і вимагають установки після себе захисних 30 мА ПЗВ на струм меншого ступеня, див. далі.
G - швидкодіючі та надшвидкодіючі ПЗВ з часом спрацьовування 0,005 с і менше. Застосовуються в дитячих, навчальних, лікувальних закладах та в інших випадках, коли неприпустимий «проскок» хоча б однієї вражаючої напівхвилі. Винятково електронні.

Примітка: побутові ПЗВ найчастіше не індексуються, а розрізняються за виконанням та струмом розбалансу: електромеханічні на 100 мА – АС, вони ж на 30 мА – А, вбудовані електронні – Ст.

ПЗВ-Р

Майже невідомий неспеціалістам різновид ПЗВ – не диференціальні, які спрацьовують струмом у захисному провіднику (Р, РЕ). Застосовуються в промисловості, у військовій техніці та в інших випадках, коли споживач створює сильні перешкоди та/або має власну реактивність, здатну «збити з пантелику» навіть ПЗВ-ДМ. Можуть бути як електромеханічними, і електронними. Чутливість та швидкодія для побутових умов – незадовільні. Обов'язково високоякісне заземлення, що обслуговується.

Вибір ПЗВ

Щоб правильно підібрати ПЗВ, індексу мало. Потрібно також з'ясувати таке:

Купувати окремо ПЗВ з автоматом чи дифавтомат?
Підібрати або розрахувати значення відсічення за екстратоком (перевантаження);
Визначити номінальний (робочий) струм ПЗВ;
Визначити необхідний струм витоку – 30 чи 100 мА;
Якщо вийшло, що для загального захисту потрібно «пожежне» ПЗВ на 100 мА, визначити, скільки, де і яких потрібних вторинних «життєвих» ПЗВ на 30 мА.

Окремо чи разом?

У квартирі з проводкою TN-C про дифавтомат можна забути: ПУЕ забороняє, а проігнорувати, так електрику саме скоро нагадає. У системі TN-C-S дифавтомат обійдеться дешевше за два окремі пристрої, якщо намічено реконструкцію проводки. Якщо ж струмовий автомат вже коштує, то дешевше вийде узгоджене з ним по робочому струму окреме ПЗВ. Письма на тему: ПЗВ із звичайним автоматом несумісне – дилетантська несусвітиця.

На яке навантаження розраховувати?

Струм відсічення автомата (екстраток) дорівнює максимально допустимому струму споживання квартири (будинку), помноженому на 1,25 і доповненому до найближчого значення зі стандартного ряду струмів 1, 2, 3, 4, 5, 6.3, 8, 10, 13, 16 , 20, 25, 32, 35, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500, 4000 та 6300 А.

Максимальний струм споживання квартири має бути записаний у її техпаспорті. Якщо ні – можна дізнатися в організації, що експлуатує будівлю (зобов'язані повідомляти за законом). У старих будинках та нових бюджетних максимально допустимий струм, як правило, 16 А; у нових звичайних (сімейних) – 25 А, у бізнес-класі – 32 чи 50 А, а у люксах 63 чи 100 А.

Для приватних домоволодінь максимальний струм розраховують за лімітом споживаної потужності з техпаспорту (вже його прописати інстанції не пропустять) з розрахунку 5 А на кіловат, з коефіцієнтом 1,25 і доповненням до найближчого більшого стандартного значення. Якщо техпаспорті прямо прописано значення максимального струму споживання, за основу розрахунку беруть його. Добросовісні проектувальники на плані електропроводки прямо вказують струм відсікання головного автомата, так що й рахувати не доводиться.

Номінальний струм ПЗВ

Номінальний (робочий) струм ПЗВ беруть на щабель вище струму відсічення. Якщо ставиться дифавтомат, його вибирають ПО СТРУМУ ВІДСІЧКИ, а струмовий номінал ПЗВ закладений у ньому конструктивно.

Відео: ПЗВ чи дифавтомат?

Струм витоку та загальна схема захисту

Для квартири з проводкою TN-C-S не буде помилкою без зайвих роздумів взяти ПЗВ на розбаланс 30 мА. Системі квартири TN-C далі буде присвячений окремий розділ, а для приватних будинків ясних і остаточних рекомендацій відразу дати не можна.

За п. 7.1.83 ПУЕ робочий (природний) струм витоку не повинен перевищувати 1/3 струму розбалансу ПЗВ. Але в будинку з електричною теплою підлогою в передпокої, освітленням двору та електропідігрівом гаража взимку робочий струм витоку може досягати 20-25 мА при житловій площі і 60, і 300 квадратів.

В цілому, якщо немає теплиці з електропідігрівом ґрунту, що прогрівається водяної свердловини, а двір освітлюється економками, на введенні після лічильника буває достатньо поставити пожежне ПЗВ з номінальним струмом на щабель вище струму відсічення автомата, а на кожну групу споживачів - по захисному ПЗВ з таким же номінальним струмом. Але точний розрахунок може зробити лише фахівець за результатами електричних вимірів вже готової проводки.

Приклади розрахунку

Перший - нова квартира з проводкою TN-C-S ; за техпаспортом ліміт споживаної потужності 6 кВт (30 А) . Перевіряємо автомат - стоїть на 40 А, все ОК. ПЗВ беремо на щабель або дві вище за номінальним струмом - 50 або 63 А, не важливо - і на струм розбалансу в 30 мА. Про струм витоку не думаємо: його в межах норми мають забезпечити будівельники, а ні – то хай самі й виправляють безплатно. Втім, підрядники таких проколів не допускають – знають чим пахне за гарантією.

Другий. Хрущовка, пробки на 16 а. Ставимо стиралку на 3 кВт; струм споживання - близько 15 А. Для її захисту (і захисту від неї) потрібно ПЗВ з номіналом 20 або 25 А на 30 мА розбалансу, але 20 А ПЗВ рідко бувають у продажу. Беремо ПЗВ на 25 А, але у будь-якому випадку ОБОВ'ЯЗКОВО потрібно пробки прибрати, а поставити замість них автомат на 32 А, інакше можлива ситуація, описана спочатку. Якщо проводка явно не витримає короткочасного кидка в 32 А, нічого не вдієш, потрібно її міняти.

У будь-якому випадку потрібно подавати заявку до енергослужби на заміну лічильника та реконструкцію електропроводки, із заміною або без заміни. Процедура ця не дуже складна та клопітка, а новий лічильник з індикацією стану проводки надалі співслужить добру службу, див. розділ про спрацювання та несправності. А зареєстроване під час реконструкції ПЗВ дозволить потім безкоштовно викликати електриків для вимірювань, що теж дуже непогано на майбутнє.

Третій. Котедж з лімітом споживання 10 кВт, що дає 50 А. Загальний витік за результатами вимірювань – 22 мА, причому будинок дає 2 мА, гараж – 7, а двір – 13. Ставимо загальний дифавтомат на 63 А відсічки та 100 мА розбаланс, будинок з гаражем запитуємо окремо через ПЗВ на 80 А номінальних та 30 м розбалансу. Двір у такому випадку краще залишити зовсім без свого ПЗВ, але світильники для нього взяти у вологозахищених корпусах із заземлювальною клемою (промислового типу), і завести їх землі прямо на контур заземлення, так буде надійніше.

Підключення ПЗВ у квартирі

Типова схема підключення ПЗВ у квартирі наведена на малюнку. Видно, що загальне ПЗВ включається якомога ближче до введення, але після лічильника та головного (під'їзного) автомата. Там же на врізанні показано, що в системі TN-C загальне ПЗВ не можна включати.

При необхідності окремих ПЗВ для груп споживачів їх включають відразу ж ЗА відповідними автоматами, виділено жовтим малюнку. Номінальний струм вторинних ПЗВ беруть на ступінь-дві вище, ніж у свого автомата: для ВА-101-1/16 - 20 або 25 А; ВА-101-1/32 - 40 або 50 А.

Але це в нових будинках, а в старих, де захист найпотрібніший: землі немає, проводка ахова? Хтось там обіцяв просвітити щодо підключення ПЗВ без землі. Правильно, якраз до цього дійшло.

ПЗВ без землі

Процитований на початку п 7.1.80 існує в ПУЕ не в гордій самоті. Він доповнений пунктами, які роз'яснюють, як все-таки (ну немає в наших будинках контурів заземлення, немає!) «впхнути» ПЗВ у систему TN-C. Суть їх зводиться до такого:

Ставити загальне ПЗВ чи дифавтомат на квартиру з проводкою TN-C неприпустимо.
Потенційно небезпечні споживачі мають бути захищені окремими ПЗВ.
Захисні провідники розеток або розеткових груп, призначених для підключення таких споживачів, повинні бути найкоротшим шляхом заведені на ВХІДНУ нульову клему ПЗВ, див. схему праворуч.
Допускається каскадне включення ПЗВ за умови, що верхні (ближні до електровведення ПЗВ) менш чутливі, ніж кінцеві.

Людина кмітлива, але незнайома з тонкощами електродинаміки (ніж, до речі, грішать і багато дипломованих електриків-силовиків) може заперечити: «Стривайте, а в чому проблема? Ставимо загальне ПЗВ, заводимо на його вхідний нуль все РЕ – і готове, захисний провідник не комутується, заземлились без землі!» Так, та не так.

Електромагнітне поле установки та шнура до неї також виключаємо з розгляду. Перше зосереджено всередині апарату, інакше він не пройде сертифікацію та не надійде у продаж. У шнурі проводи проходять впритул один до одного, і їх поле зосереджено між ними незалежно від частоти, це т. зв. Т-хвиля.

У квартирі з підвищеною пожежонебезпечністю припустимо, за обов'язкової наявності індивідуальних ПЗВ споживачів, включених за рекомендованою схемою, ставити і загальне ПОЖЕЖНЕ ПЗВ на 100 мА розбалансу і з номінальним струмом на щабель вище, ніж у захисних, незалежно від струму відсічення автомата. В описаному вище прикладі для хрущовки потрібно підключити ПЗВ та автомат, але не дифавтомат! При вибиванні автомата ПЗВ має залишитися у роботі, інакше різко зростає ймовірність нещасного випадку. Тому ПЗВ за номіналом потрібно брати на два ступені вище автомата (63 А для розібраного прикладу), а за розбалансом – на щабель вище кінцевих 30 мА (100 мА). Ще раз: у дифавтоматах номінал ПЗВ роблять на щабель вище струму відсікання, тому для проведення без землі вони не годяться.

Відео: підключення ПЗВ

Ну ось, вибило…

А чому спрацьовує ПЗВ? Не як це вже описано, а чому? І що робити, якщо спрацювало? Якщо вибило, значить, щось не так?

Правильно. Просто вмикати після спрацьовування не можна, доки знайдено і усунуто його причина. А знайти де що «не так» можна і самому без будь-яких особливих знань, інструменту та приладів. Велику допомогу в цьому надасть звичайний квартирний електролічильник, якщо він не зовсім антикварний.

Як знайти винного?

Перше, вимикаємо всі вимикачі, виймаємо все з розеток. Увечері для цього доведеться скористатися ліхтариком; Краще одночасно при встановленні поруч з ПЗВ прикріпити до стіни гачок і повісити на нього дешевий світлодіодний ліхтарик.

Відключаємо під'їзний чи головний квартирний автомат. Не вмикається? Винута електромеханіка ПЗВ; потрібно віддавати у ремонт. Самому копатися не можна - пристрій життєво важливий і після ремонту потрібна перевірка на спеціальному обладнанні.

Увімкнулося, але при подачі напруги знову вибило при порожній проводці? В ПЗВ або внутрішній розбаланс дифтрансформатора, або залипла кнопка "Тест", або несправне проведення.

Пробуємо включити під напругою, дивлячись на лічильник. Якщо хоча б на мить спалахнув індикатор «Земля» (див. рис), або раніше було помічено, що він підморгує – витік у проводці. Потрібно проводити виміри. Якщо ПЗВ встановлено в порядку реконструкції проводки та зареєстровано в енергослужбі, потрібно викликати муніципальних електриків, вони повинні перевірити. Якщо ПЗВ «самодуйне» – платити спеціалізованій фірмі. Послуга, втім, не дорога: сучасне обладнання дозволяє за 15 хв. знайти витік у стіні з точністю до 10 див.

Але перш ніж дзвонити у фірму, потрібно відкрити та оглянути розетки. Екскременти комах дають прекрасний витік із фази на землю.

Проводка не вселяє побоювань, навіть відключали посекційно автоматами, але ПЗВ вибиває «на порожньому»? Несправність усередині нього. І розбаланс, і залипання «Тесту» викликають найчастіше не конденсат або інтенсивне використання, а ті ж «тарокачині какашки». У Ростові-на-Дону відмічено випадок, коли в абсолютно доглянутій квартирі в ПЗВ було виявлено гніздище… туркестанських куточків, що казна-як туди потрапили. Здоров'яних, з величезними потужними церквами (щипцями на хвості), страшенно злих і кусачих. У квартирі вони ніяк не проявляли себе.

ПЗВ спрацьовує при підключенні споживачів, але ознак КЗ немає? Включаємо все, особливо потенційно небезпечних (див. розділ про класифікацію ПЗВ за індексами), пробуємо включити ПЗВ, знову дивлячись на лічильник. Цього разу можливе, окрім «Землі», світло індикатора «Реверс»; іноді його позначають "Повернення", слід. Мал. Це свідчить про наявність у ланцюзі великої реактивності, ємності чи індуктивності.

Шукати дефектного споживача слід у зворотному порядку; сам собою він може не дотягнути ПЗВ до спрацьовування. Тому вмикаємо все, потім по черзі відключаємо підозрілих, і пробуємо вмикати. Включилося, нарешті? Це він і є, реверсивний. На ремонт, але вже не електрикам, а «побутовим».

У квартирах із проводкою TN-C-S можливий випадок, коли чітко визначити джерело спрацьовування ПЗВ не вдається. Тоді ймовірна причина – погана земля. Ще зберігаючи захисні властивості, заземлення вже не відводить вищі складові спектру перешкод, і захисні провідники працюють як антена, аналогічно квартирі TN-C із загальним ПЗВ. Найчастіше таке явище спостерігається у періоди найбільшого пересихання та промерзання ґрунту. А що робити? Напружувати експлуатанта будівлі, нехай доводить контур до норми, зобов'язаний.

Про фільтри

Одним із основних джерел збоїв у роботі ПЗВ є перешкоди від побутової техніки, а ефективним способом боротьби з ними – поглинаючі феритові фільтри. Чи бачили набалдашники-«шишки» на комп'ютерних шнурах? Це вони є. Ферритові кільця для фільтрів можна придбати в радіомагазині.

Але для силових феритових поглиначів визначальне значення мають магнітна проникність фериту та магнітна індукція насичення в ньому. Перша має бути не менше 4000, а краще – 10 000, а друга – не менше 0,25 Тл.

Фільтр на одному кільці (вгорі на мал.) можна вбудувати з «шумливою» установкою, якщо вона не гарантійна, якомога ближче в мережевому вводі. Робота ця для досвідченого фахівця, тому точна схема не наводиться.

Кілька кілець можна просто надіти на мережевий шнур (на рис. внизу): з погляду електродинаміки все одно, обмотаний провідник навколо магнитопровода чи навпаки. Щоб не різати фірмовий литий шнур, потрібно купити вилку, гніздову колодку та шматок трижильного кабелю. Продаються і готові мережеві шнури з феритовими поглиначами перешкод, але коштує така дорожче, ніж саморобний збірний частинами.

Твердо вирішивши за допомогою ПЗВ убезпечити свою сім'ю від електричного струму, а свій будинок від загорянь, потрібно правильно розрахувати характерні показники захисту та споживання для того, щоб підібрати відповідний номінал.

Трифазне та однофазне ПЗВ

Насамперед, потрібно чітко усвідомлювати і розрізняти як параметри самого захисного пристрою, так і характеристики споживачів електроенергії, що підключаються.

Параметри ПЗВ та приклади

На корпусі ПЗВ вказують:

Iкзmax - граничний струм короткого замикання (КЗ) не більше 0,25с., -залежить від перерізу провідників, та їх довжини, приблизно рівної відстані до живильної трансформаторної підстанції. Чим вона ближча, тим більшим буде Iкзmax. Цей параметр вказують у вигляді числа, обведеного рамкою;

Пояснення: практично застосовують: для приватних житлових будинків Iкзmax=4500А, для багатоквартирних Iкзmax=6000А, для промислових установок Iкзmax=10000А.

Un – номінальна напруга, 220В для однофазної, 380В для трифазної мережі;
In – номінальний (робочий) струм. Цей параметр вибирають на одне значення більше, ніж захисний автомат. Тобто потрібно попередньо розрахувати навантаження мережі, просумувавши споживані всіма пристроями струми.

Пояснення: якщо вступний автомат регламентований технічними умовами, то вважати вже не потрібно, просто вибрати наступне значення з ряду: 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100.
Наприклад, якщо на введенні стоїть автомат 25А, то ПЗВ слід вибрати 32А;

IΔn – диференціальний струм витоку, відмінний параметр, властивий лише пристроям захисного відключення та дифавтоматам (ПЗВ+автомат). Має низку значень: 10, 30, 100, 300, 500 мА;

Приклади:

Тип диференціального струму витоку, що викликає спрацьовування пристрою, позначається буквами або символьним позначенням:

ПЗВ крупним планом. Можна розглянути параметри

Температурний режим. Для звичайних пристроїв знаходиться в діапазоні -5 +40 ° С, але в пострадянському просторі особливу популярність здобули пристрої спеціального виконання: -25 +40 ° С;

Електрична схема. Для не фахівця вона мало про що може сказати, але звернути увагу потрібно на наявність трикутника, що означає підсилювач, що означає належність ПЗВ до електронного типу.

Вони дешевші, але менш надійні, особливо в умовах нестабільної напруги мережі - від нього живиться електрична схема посилення, схильна до виходу з ладу за цих умов. При обриві нуля та одночасному витоку фазної напруги ця система не спрацює.

Опис параметрів ПЗВ на корпусі

УЗО застосовуються тільки разом з автоматами захисту.

Взявши до уваги вищеописані характеристики, знаючи номінал свого вступного захисного автомата, для заміського будинку або квартири можна здійснити вибір ПЗВ, оперуючи тільки цими даними, без складності електротехнічних розрахунків.

Приклад вибору ПЗВ без розрахунку

Допустимо на вході автомат In=20А. Відповідним значенням номіналу захисного пристрою буде 25А, тип А (ця вимога часто зустрічається на багатьох побутових електроприладах). Для вхідного пристрою I?n=30 мА, для окремих електроприладів I?n=10 мА. (у разі також обов'язково ставити послідовно захисний автомат, In якого вибирається відповідно навантаженню).

Значення In ПЗВ також має бути вищим на одне значення.
Для того щоб вибрати відповідний ПЗВ протипожежного захисту для великих розгалужених мереж, для початку потрібно дізнатися сумарний споживаний струм IΣ всіма пристроями.

IΣ = IP1+ IP2+ IP3+…IPn

У разі розрахунку за потужністю обчислити IΣ можна виходячи з формули:

де PΣ - сумарна потужність.

Потім слід обчислити сумарний струм витоку IΔΣ. Відповідно до вимоги ПУЭ 7.1.83, за неможливості дізнатися струм витоку IΔP у конкретного електроприймача, його вибирають рівним 0,4 мА за кожен Ампер навантаження, а провідника приймається значення IΔL = 10мкА=0,01мА за кожен метр довжини L фазного проводу.

Маючи вже обчислене значення I?, можна обчислити I? =0,4 * I? +0,01 * L. Також вищезгаданий пункт ПУЕ вимагає, щоб номінальний диференціальний струм відключення пристрою перевищував утричі сумарний струм витоків.

Кінцева формула розрахунку набуває вигляду:

IΔn = 3 * (0,4 * IΣ +0,01 * L) = 3 * IΔΣ

Конкретний приклад із розрахунком

Маємо на увазі низькі температури (спеціальне температурне виконання, -25 ° С), відсутність газу (опалення та приготування їжі тільки завдяки електроприладам), наявність холодильників, пральних машин, бойлерів, різної побутової апаратури. Припускаємо, що розрахунки окремих груп користувачів вже зроблено, потрібно розрахувати загальний вступний пристрій захисту (тип S).

Дізнатися про струм споживання для кожного пристрою можна з паспорта електроприладу, за допомогою калькулятора зробити розрахунки. Приймаємо умовне розрахункове значення I? = 52А. Найближче значення захисного автомата – 63А, відповідно In ПЗВ буде 80А. За допомогою лінійки, рулетки виміряти довжину всього кабелю, що знаходиться під напругою, незалежно від підключення до нього навантаження.

Приймемо, що довжина дротів у сумі 280 м. Підставляємо дані у формулу:
IΔn = 3 * (0,4 * IΣ +0,01 * L) = 3 * (0,4 * 52 +0,01 * 280) = 70,8 (мА).
Найближче значення IΔn=100мА буде достатнім для забезпечення надійного захисту без хибних спрацьовувань.

Підсумковий ПЗВ:
80А тип S, IΔn=100мА, t -25°С.

Про основні небезпеки електрики знають, мабуть, усі. Сюди відносяться і різні замикання, струми витоку та перевантаження. Все це може призвести до негативних і часто непоправних наслідків. Для того, щоб запобігти їм, на автомати в щитах встановлюються пристрої захисного відключення. Втім, для нормального функціонування системи для початку потрібно знати, як вибрати ПЗВ правильно, тобто саме для Ваших автоматів. Про це та інше — далі.

Чим може обернутися неправильний вибір

Якщо Ви придбали перший пристрій, що трапився, швидше за все, він може не функціонувати належним чином. А ось чим це може обернутися:

пристрій може відключати електрику під час незначних витоків, які не є небезпечними для системи, але можуть траплятися часто;
якщо зробити неправильний вибір в інший бік, ПЗВ не спрацює під час серйозного витоку, через що можна отримати удар струмом;
можна придбати пристрій і покласти його на полицю, тому що в багатьох будинках можна зустріти алюмінієву проводку, а в багатьох нинішні моделі призначені для мідної.

Як же ПЗВ рятує нас і наші прилади? Насправді, все просто. Під корпусом ховаються три котушки. Одна з них підключена до фази, друга до нульового провідника. Протікаючи по котушках, струми генерують магнітні поля. Оскільки їх силові лінії протилежно спрямовані, то у звичайній ситуації вони знищуються одна одною. Їли ж струм хоч у фазі, хоч у нулі буде сильнішим, виходить залишкове поле, через яке з'являється струм у наступній, третій котушці. І тоді пристрій вимикає будинок від електрики.

Як правильно підібрати пристрій для свого щита? Тут потрібно враховувати безліч критеріїв. Якщо відкинути хоча б один із них «особливо якщо він важливий», можна отримати наслідки, описані вище. На що потрібно звертати увагу? Зараз ми про це розповімо.

Номінальний струм навантаження

Будь-який автомат та ПЗВ розраховані на певний номінальний струм. Вибирати за цим критерієм пристрій нескладно: потрібно просто подивитися значення на автоматі та підібрати захист із великим. Так, для автомата на 16 А потрібно ПЗВ на 25 А. Встановлювати обидва апарати з тим самим значенням не варто: у цьому випадку відключення відбудеться не відразу, а за цей час може статися що завгодно.

Диференціальний струм

Ось тут треба ненадовго повернутись до попереднього пункту. Справа в тому, що якщо встановити великий номінальний струм пристрій з більшою чутливістю, воно може часто спрацьовувати. Але тут є одне "але". Справа в тому, що для дому не можна вибирати ПЗВ зі уставкою струму витоку більше, ніж 30 мА, оскільки більша напруга може завдати шкоди здоров'ю.

Тому диференціальний показник повинен бути більшим за номінальний тільки в тому випадку, якщо він не перевищує 30 мА. Для ванних кімнат значення має бути не більше 10 мА, оскільки тут є висока вологість.

А як же пристрої з великим значенням, спитайте Ви. Справа в тому, що вони призначені не тільки для захисту людини та побутових приладів. Якщо уставка вища, ніж 30 мА «наприклад, 100», такі апарати призначаються для запобігання виникненню пожеж через витік «наприклад, на виробництві».

Тип захисного пристрою

Як вибрати ПЗВ та автомат за потужністю, ми розібралися. Тепер дізнаємося, як вироби поділяються на кшталт. Щоправда, він також поділяється на два підвиди за двома ознаками. Один із них — різновид струму витоку. По ньому ПЗВ бувають:

для змінного струму "тип "АС". Такі пристрої коштують найдешевше. Раніше їх можна було вибирати побутовим споживачам, але сьогодні краще не звертати уваги на такий виріб, оскільки багато приладів «наприклад, пральна машина чи комп'ютер» змінного струму не використовують;
для змінного та постійно пульсуючого струмів «тип «А». Це ПЗВ підходять для будинків і квартир якнайкраще. Так, вони дорожчі за попередні, але вже не марні;
для змінного, постійно пульсуючого та випрямленого струмів «тип «В». Його теж можна використовувати вдома, тільки нема чого: випрямлений струм у квартирах не використовується, тобто від його витоку захищати не потрібно, а вартість такого захисту виллється в кругленьку суму. Цей вид встановлюється, знову ж таки, на виробництві, де використовуються всі види струмів.

Із першою ознакою закінчили. Перейдемо до другого - часу спрацьовування. Як правило, для квартир вибирають звичайні ПЗВ, які відключають домашню мережу через 20-40 мс. Крім них є ще два типи з відстроченим відключенням:

тип "S". Спрацьовує через 150-500 мс, використовується на введенні;
тип "G". "Вимикає" будинок через 60-80 мс, ставиться на окремий прилад.

Навіщо потрібне таке ПЗВ? Адже за цей час можна одержати удар струмом! Справа в тому, що звичайний пристрій може вийти з ладу і не спрацювати зовсім. Тому їх ставлять на певну групу автоматів. Якщо вони не спрацьовують, через якийсь час "входить у гру" звичайне.

Ця особливість також є важливою. Більше того, тут легко обдуритись, обравши те, що здається найкращим. Втім, якщо знати нюанси, тут нема нічого складного.

Отже, за конструкцією ПЗВ бувають:

електромеханічні. До їх складу входять тільки диференціальний трансформатор і реле, що вимикає пристрій;
електронні. Тут є ще й підсилювач, що збільшує потужність струму в тій третій котушці. Справа в тому, що для відключення потрібна просто наявність зайвої напруги. Якщо струм виникає слабкий, трансформатор може не спрацювати, тому потрібно ставити потужніший тип. З підсилювачем можна використовувати простіший трансформатор, що, природно вигідніше. Тому електронні ПЗВ коштують дешевше, а також відрізняються компактністю.

Ось тут багато хто починає думати, що другий пристрій краще, і варто вибирати саме його. І помиляються. Чому? Справа в тому, що підсилювач теж вимагає живлення, тому він підключений до ланцюга, що обслуговується. А тепер уявіть, що десь вище за захист обірвався нуль. Розетки не працюють, електронне ПЗВ теж: підсилювач не отримує живлення, трансформатор не може спрацювати через малу напругу в котушці. Якщо користувач бачить оголений провід, може до нього доторкнутися. Адже фаза ціла, так що, будьте впевнені, Вас ударить струмом.

Можете навіть не чіпати дротів, адже під напругою може бути якийсь корпус. А ось електромеханічне ПЗВ у такій ситуації спрацює, адже тут трансформатора підібрано правильно, оскільки збільшувати потужність тут нема чому. Тому, якщо є зайві гроші та місце у щитку, краще вибрати саме його.

Як вибрати захисний пристрій власникам приватних будинків? Тут принципи самі, тільки є кілька додаткових. По-перше, у квартиру проводиться лише одна фаза, а до приватного будинку можна кинути і три. У такому разі потрібно вибирати трифазну модель. Крім того, тут може бути більше розеток та приладів, і ставити ПЗВ на кожен з них не рекомендується, оскільки для цього потрібно багато місця у щиті. Можна просто поставити одну штуку на кілька автоматів, тільки тут слід розраховувати потужність на всю групу, що робиться по-іншому. Єдине, що на введенні має стояти пристрій на 100 мА "принаймні, не менше", тип - як було сказано - "S".

ПЗВ чи диференціальний автомат: що вибрати

Спершу давайте скажемо, що таке дифавтомат. По суті, це автомат плюс ПЗВ, просто в одному корпусі. Що з них краще? Однозначної відповіді тут немає. За різними показниками виграє один, інший пристрій. Розглянемо їх ближче:

схема підключення: у ТАК "або АВДТ" вона простіше;
пошук причини вимкнення. Тут виграє ПЗВ, оскільки воно відключається при витоку струму, а автомат - при замиканні або перезавантаженні лінії. ТАК відключається у всіх випадках;
місце у щиті. Припустимо, кожен автомат захищений ПЗВ. Перший займає одне місце, захист — два. Тобто для однієї розетки нам потрібно три місця. ТАК займає лише два місця, поєднуючи при цьому функції цих двох об'єктів. Таким чином можна заощадити небагато місця;
вартість ремонтних робіт При виході з ладу пристрій потрібно міняти. Окремо замінити автомат або ПЗВ дешевше, а вони можуть вийти з ладу окремо з різних причин. Але всі вони можуть зробити непридатним ТАК, оскільки він два в одному;
цінове питання. Для багатьох це питання може бути вирішальним. Так ось, при підключенні одиночного споживача ПЗВ та автомат разом узяті обійдуться дешевше, ніж ТАК. При підключенні групи споживачів дует автомата та захисту вийде дорожче, але за умови, що на кожен з них ставиться окремий пристрій. Як правило, робиться так: автомати розбиваються на групи споживачів «розетки в кімнаті, освітлення тощо», і на кожну з них ставиться один ПЗВ «ми про це вже говорили».

Тоді виходить дешевше, ніж купувати ТАК кожного споживача.

Зміст:

Одним із приладів, що мають велике значення в електротехніці, є пристрій захисного відключення. Його основне призначення полягає у відключенні від живлення всієї електричної мережі або її окремої ділянки шляхом розмикання контактів. Таким чином, забезпечується захист від та запобігання пожежам. У сучасній електротехніці застосування цих приладів у багатьох випадках стає обов'язковим, тому нерідко виникає питання, як правильно вибрати ПЗВ. Ці захисні пристрої застосовуються не тільки в однофазних, але і в трифазних мережах під різними навантаженнями, отже, їх вибір здійснюється в залежності від конкретних умов експлуатації.

Призначення ПЗВ та принцип роботи

Головним завданням ПЗВ є нейтралізація струмів у разі виникнення різних пошкоджень в електроустановках. Пристрій захисного відключення є найбільш ефективним захисним засобом. На відміну від запобіжників або автоматів, ПЗВ здатні розірвати ланцюг за частки секунди та врятувати людське життя.

Небезпека є не тільки ймовірністю прямого ураження електрострумом. Іноді буває досить простого дотику до деталей приладів та пристроїв, що знаходяться під напругою. Тому захисні пристрої повинні спрацьовувати своєчасно. Для того, щоб правильно вирішити завдання, як підібрати ПЗВ для дому, повинні враховуватися умови, в яких він функціонуватиме.

У роботі захисних пристроїв використовується явище електромагнетизму. У зв'язку з цим у конструкцію ПЗВ входять котушки з магнітним сердечником, з'єднаним з струмоведучими проводами, що передають електроенергію споживачеві. Одночасно відбувається виникнення магнітного потоку, що є арифметичну суму струмів, що протікають по цих провідниках. При цьому вхідні струми мають позитивне значення, а вихідні негативні. За відсутності витоків і замикань вони будуть рівними і в сумі становитимуть нуль. Такий стан ланцюга засвідчує справність встановленого устаткування.

У разі витоку відбувається часткове зворотне перебіг струму по заземлюючих провідниках, що призводить до виникнення дисбалансу. Різниця диференціальних струмів викликає збудження магнітного потоку в осерді. Його значення буде пропорційне різниці електричного струму. При досягненні певного порога прилад спрацьовує та відключає подачу живлення споживачам.

Як правильно підібрати ПЗВ

Щоб підібрати оптимальний варіант пристрою захисного відключення, необхідно знати його основні параметри. Пристрої з різними характеристиками використовуються у конкретних умовах, які потрібно враховувати під час виборів. Характер струмів витоку дозволяє розділити їх у різні типи. Цей поділ залежить від плавного чи раптового наростання струму. ПЗВ з такими характеристиками набули найбільшого поширення, як найбільш підходящі для найширших умов експлуатації.

Технологія спрацьовування дозволяє розділити ПЗВ на електромеханічні та електронні. У першому випадку відбувається спрацьовування високоточних механізмів внаслідок дії струмів витоку. Це найнадійніші та найдорожчі прилади, здатні працювати за будь-яких умов. Електронні прилади дешевші, проте для нормальної роботи електроніки потрібне використання зовнішнього живлення. Їхня ефективність значно знижується при виникненні перепадів напруги. Швидкість спрацьовування ПЗВ дозволяє використовувати їх у багаторівневих системах захисту. Це дозволяє відключати окремо всі аварійні ділянки.

Існують інші параметри, що вимагають знань електротехніки. Тому, при виборі ПЗВ, найкраще звернутися за допомогою до кваліфікованих спеціалістів. Однак, якщо заздалегідь відомі точні характеристики електричної мережі, можна самостійно вибрати найбільш відповідний захисний пристрій. Серед них найважливішими є такі:

напруга. ПЗВ може бути розраховано на однофазну мережу з напругою 220 В або трифазну – на 380 В. Перший варіант, як правило, використовується у квартирах, а другий – у приватних будинках, дачах та котеджах. Якщо трифазної проводці є ділянки з однією фазою, то для них застосовуються захисні пристрої, розраховані на 220 вольт.
Кількість полюсів. В однофазних мережах застосовуються двополюсні ПЗВ, розраховані на одну фазу і нуль, а в трифазних - чотириполюсні пристрої, до яких підключаються три фази та нуль.
Номінальний струм. Він же пропускний струм ПЗВ, що залежить від кількості та потужності підключених електроприладів та обладнання. Отже, цей показник для загального (вступного) захисного пристрою має бути розрахований на всі встановлені споживачі. Для лінійних ПЗВ сумарна потужність розраховується виходячи з кількості приладів на тій чи іншій лінії. Номінали ПЗВ, встановлені виробниками, мають значення 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 А.
Струм витоку ПЗВ. Розмір, при досягненні якої відбувається його відключення. Вона також відрізняється по номіналам, що становлять 10, 30, 100, 300 та 500 мА. Для звичайних квартир найкраще підходить пристрій на 30 мА. При меншому номіналі струму прилад постійно реагуватиме навіть на незначні коливання в мережі і відключатиме живлення.
Тип струму витоку. На корпусі приладу нанесені символи АС, А, В, S і G. Наприклад, АС реагує тільки на змінний струм витоку, а на постійний і змінний струми. Решта маркування також відповідає певним параметрам, у тому числі й витримці часу вимкнення приладу.

Які бувають ПЗВ

Основна класифікація пристроїв захисного відключення відбувається за струмом спрацьовування. Наприклад, прилади реагують на струми 100, 300 і 500 мА. Вони захищають проводку від займання при порушенні ізоляції та короткому замиканні. Зазвичай вступне ПЗВ встановлюються за електролічильником і забезпечують захист всього об'єкта. Для людей електричний струм стає небезпечним за 50 мА. Тому пристрої, що захищають від спалахів, не здатні захистити людину від ураження струмом. Для цих цілей застосовуються пристрої, що відключають мережу коли струм досягає значення 10 або 30 мА.

Захисні пристрої відрізняються кількістю полюсів і можуть бути використані в однофайних або трифазних мережах. Кожен тип пристроїв відрізняється методом функціонування. Маркування, нанесене на корпус приладу, необхідно правильно розшифровувати і точно знати, що воно означає:

АС - категорія ПЗВ, що використовується лише в мережах змінного струму. Відповідно, пристрій реагує тільки на змінний струм.
А - захисні пристрої цієї категорії спрацьовують не тільки при змінному, але і при постійному струмі.
В - має більш розширені функції і реагує на три види струму. Крім постійного та змінного, пристрій відключається при випрямленому диференціальному струмі.
S – прилади з можливістю затримки часу при вимкненні.
G також є селективними пристроями, але з меншою затримкою за часом.

Класифікація ПЗВ відбувається і з технічного виконання. Це дозволяє якісніше підібрати ПЗВ. Найчастіше використовуються електромеханічні пристрої, які не мають власного джерела електроживлення. Вони спрацьовують і роблять відключення при появі диференціального струму.

Інший тип відноситься до електронних захисних пристроїв, що вимагають підключення до зовнішнього джерела живлення. У зв'язку з цим надійність захисту знижується, тому такі ПЗВ застосовуються рідше. При вимиканні додаткового живлення вони відключають мережу автоматично, при відновленні живлення мережа також автоматично вмикається. Окремі конструкції приладів не передбачають автоматичного вмикання ланцюга, коли відновлюється подача живлення.

Як підібрати ПЗВ за потужністю

На відміну від автоматичних вимикачів, що захищають від перевантажень і коротких замикань, пристрої захисту відключення призначені для захисту від витоків струму. Причиною є несправна ізоляція електроприладів або зіткнення струмопровідних частин із корпусом. У цих випадках відбувається миттєве відключення ПЗВ, знеструмлення лінії, захист споживачів від ураження струмом.

Щоб виконати розрахунок ПЗВ за потужністю, необхідно знати загальну кількість споживачів, підключених до даної лінії. У тому випадку, коли вирішується питання, як підібрати ПЗВ та автомат за потужністю, обидва захисні пристрої повинні мати відповідні значення, що забезпечують їх нормальну роботу. Якщо встановлення автоматичних вимикачів не передбачено проектом, у цьому випадку розраховується сукупна потужність, яку споживають електроприлади. Як правило, це значення у стандартній квартирі багатоповерхового будинку не перевищує 25А.

При встановленні ПЗВ у приватних будинках всіх споживачів рекомендується розділити на групи, що підключаються до окремих ліній, протягнутих до кожного поверху, господарських споруд, зовнішнього освітлення тощо. Якщо ПЗВ має меншу потужність, ніж наявні споживачі, воно буде постійно відключатися через перевантаження. Тобто, пристрій фактично не буде нормально працювати і не зможе захистити лінію. Частково вирішити цю проблему допоможуть розраховані на споживання струму в 5А.

Як розрахувати ПЗВ

Для того щоб виконати розрахунок захисного пристрою та вирішити проблему, як вибрати ПЗВ за потужністю, таблиця параметрів допоможе зробити це максимально швидко та точно. Необхідно скористатися двома технічними характеристиками - струмом витоку та максимальним струмом, щоб отримати результат, що шукається. При розрахунках використовується напруга мережі 220 В, з частотою 50 Гц.

Розрахунок та вибір номіналу ПЗВ за максимальним струмом здійснюється досить просто. Необхідно встановити значення сумарної електричної потужності приладів та обладнання, що включаються одночасно. Наприклад, якщо цей показник становить 6000 ват, то значення розрахункового струму буде рівним: I = P/U. Підставивши у формулу необхідні значення, отримуємо результат: 6000Вт/220В = 27А. Найближче ПЗВ із стандартного ряду номінальних струмів буде на 32А.

Якщо ж виконується розрахунок ПЗВ по струму витоку, у цьому випадку застосовується спрощена схема, згідно з якою різні типи захисних пристроїв підбираються відповідно до умов експлуатації об'єктів:

У звичайних житлових приміщеннях – на 30мА.
У ванних кімнатах, кухнях та інших приміщеннях з підвищеною вологістю та вищими вимогами до електробезпеки – на 10мА.
На великих об'єктах з електричними мережами протяжністю понад 1000 м або на введенні - 100мА.

Досить часто виникає необхідність підібрати ПЗВ на групу автоматів, розрахунок яких виконується за певними правилами. Встановлення цих приладів у ланцюг здійснюється послідовно, автомати можуть встановлюватися як до, так і після ПЗВ. Токові значення автоматичних вимикачів повинні бути нижчими, ніж у ПЗВ, але не менше реального струму споживання. Правильний розрахунок ПЗВ та автоматів показує, що у разі перевантажень та коротких замикань автомат захистить не тільки саму лінію, а й встановлений на ній пристрій захисного відключення.

Номінали ПЗВ по струму

Номінальні струми основних типів ПЗВ становлять 16, 25, 40 та 63А. Ця величина відповідає значенню струму, який пристрій може пропускати через себе без обмежень часу. У межах цієї лінійки проводиться вибір ПЗВ для електрощита квартири або приватного будинку.

Значення номінального струму необхідно під час вирішення питання, як розрахувати ПЗВ на групу автоматів. У цьому випадку для захисту потрібно вибирати автомат із номінальним струмом меншим або рівним номінальному струму диференціального вимикача. Фахівці рекомендують вибирати номінал на щабель вище, ніж у автомата, оскільки той може пропускати через себе струм, більший за номінальний протягом тривалого часу. За рівності струмів, за цей період ПЗВ може просто згоріти.

Яке ПЗВ ставити на введенні у квартиру

У сучасних багатоповерхівках забороняється використовувати трифазну проводку, тому багато господарів запитують, як вибрати ПЗВ для квартири. Тим часом тут немає нічого складного, оскільки для однофазної проводки використовується двополюсний пристрій з маркуванням АС. По струму витоку ПЗВ для квартири підбирається з розрахунку 30 мА. Прилади з нижчим порогом відключення можуть спровокувати помилкові спрацьовування.

Скільки ПЗВ ставити в квартирі? Все залежить від сумарної потужності споживачів. Якщо вона надто велика, рекомендується розбити домашню мережу на окремі лінії та на кожну з них поставити захисний пристрій. Додатково встановлюється загальне ПЗВ на введення в квартиру для захисту від займання при пошкодженні ізоляції.

Нерідко помилкові спрацьовування відбуваються через стару електропроводку. Якщо ці процеси відбуватимуться систематично, може знадобитися повна заміна.

ПЗВ на введенні в будинок

На відміну від типової квартири, приватна садиба має індивідуальне планування з різною кількістю приміщень. Тож нерідко виникає питання, яке ПЗВ поставити у приватному будинку? На таких об'єктах може використовуватися не тільки однофазні, а й трифазні електричні мережі з напругою 220 або 380 вольт. Тому в першому випадку використовуються такі ж ПЗВ, як і в квартирах, а в другому – чотириполюсні, де передбачені клеми для трьох фаз та нульового дроту.

Крім того, вибір ПЗВ для приватного будинку здійснюється за типом струму. Однак слід враховувати, що у приватних будинках нерідко запускаються потужні електродвигуни, які на короткий час споживають потужний пусковий струм. Рекомендується заздалегідь визначати, який ПЗВ і тоді вибирати необхідний пристрій, що зберігає працездатність у умовах.

Велике значення набуває питання, як вибрати ПЗВ для дерев'яного будинку, щоб захистити не тільки від струмів витоку, а й від спалахів. З цією метою використовується багатоступінчаста система захисту, в якій потужні пристрої запобігають пожежам, а прилади з нижчим порогом спрацьовування захищають від струмових витоків. Однак не варто встановлювати ПЗВ з мінімальним струмом відсічення в 10А, особливо якщо електролінії мають велику протяжність. Чуйний пристрій буде реагувати на найменші перепади та викликати помилкові спрацьовування.

Схожі статті: