зачем нужно узо на 300ма
Чтобы током не убило. Всё про УЗО
Попробуем снова объять необъятное одним постом? На этот раз рассказ будет про УЗО.
У этого поста есть видеоверсия, для тех, кто любит слушать и смотреть:
Тысячи разобранных случаев, когда кто-то был убит электричеством, позволили инженерам выяснить некоторые закономерности и предпринять меры. А именно:
Выяснилось, что случаев смерти, когда человек умер от общения с напряжениями менее 50В почти нет. Низкое напряжение (с кучей оговорок) вполне себе безопасно. Кто лизал крону в детстве для определения заряда?) Использование низкого напряжения (12В, 24В, 36В и т.д.) хоть и дает практически полную безопасность, например в бассейне, для повсеместного использования не подходит. Если бы мы жили в альтернативной вселенной, где в домах вместо 230В всего 12В, то чайник бы кушал не 16А тока, а почти 300А, и подключался бы в розетку толстенным кабелем. А все потому что при снижении напряжения придется повышать ток, чтобы мощность прибора оставалась прежней. А большой ток требует толстых кабелей.
Ну и наконец, усреднив индивидуальные особенности, составили вот такой график зависимости силы тока, времени воздействия и последствий для человека. Да простят меня авторы, я его немного упростил для понимания:
UPD: картинка исправлена
Защита все-таки нужна
Поставим себя на место инженеров начала 20 века и попробуем изобрести устройство обнаружения дифференциального тока. Нам нужно обнаружить появление утечки величиной 30 мА, поскольку при меньших утечках, даже если она проходит через человека, особой опасности для жизни нет.
Возвращаемся в реальный мир. Почему могут быть ложные срабатывания
Ошибка монтажа, и где-то (например в одном из подрозетников) присутствует соединение рабочего нейтрального проводника N и заземляющего PE, или они перепутаны.
Противопожарные УЗО? Они все противопожарные!
Если открыть каталог производителей, можно заметить, что УЗО выпускаются на разные дифференциальные токи. Если с причиной выбора тока в 30 мА все понятно, с 10 мА тоже в принципе можно догадаться (еще более чувствительные устройства для более чуткой защиты), то зачем нужны устройства с током 100 мА и даже 300 мА? Человек же при таких токах умрет!
Такие УЗО часто называют «противопожарными», так как в силу большого дифференциального тока защиту человека от поражения электрическим током они обеспечивают слабо, а вот функцию защиты при повреждении изоляции все еще выполняют. Если изоляция будет нарушена и при контакте с другим проводником загорится электрическая дуга, то начнется обугливание изоляции и выделение тепла, что может поджечь горючие материалы вокруг. Если вам «повезет», и ток в дуге будет небольшим, то автоматический выключатель не сработает. А вот выделение тепла и температура могут быть достаточными для пожара. Конечно, потом огонь нарушит изоляцию, произойдет короткое замыкание и автоматический выключатель сработает, только огонь это уже не погасит.
Да будет срач!
Когда нельзя никому доверять
Производители некоторых устройств не могут полагаться, что покупатель адекватен и в его электрощите есть защита, поэтому добавляют свою.
В виде персонального УЗО для устройства в вилке или в виде коробочки на шнуре. Если покупатель подключит бойлер пластиковыми трубами, корпус не заземлит, то при потере герметичности ТЭНа электричество по воде в трубах и пойдет через человека в заземленную ванну. Такое УЗО защищает конкретно одно устройство, и в некоторых странах существуют нормативы, обязывающие добавлять УЗО на некоторые типы устройств. Как вы можете заметить, устройство также содержит кнопочку «тест» для проверки работоспособности защиты.
УЗО или диффавтомат? (ВДТ или АВДТ?)
Оно лишает гибкости проектировщиков, например поставить одно УЗО и несколько автоматов или наоборот, несколько УЗО и один автомат.
Оно усложняет поиск неисправности, так как обычно отсутствует индикация и сложно понять, почему оно отключилось (варианты: сработал тепловой расцепитель, электромагнитный расцепитель или электромагнит от дифференциального тока)
Запихивание нескольких устройств в компактный корпус всегда заставляет разработчиков идти на компромиссы.
На мой личный взгляд применение АВДТ оправдано только при апгрейде электрощитка, когда места внутри нет, а дифф. защиту хочется. Тогда можно вынуть автоматические выключатели шириной один модуль и воткнуть АВДТ шириной один модуль, и перекоммутировать провода. Щиток в таком случае расширять не придется. В остальных случаях, по моему мнению, предпочтительнее комбинация УЗО+автоматический выключатель.
Я умер. Почему УЗО не спасло?
Резюме
УЗО служит для защиты человека от поражения электрическим током, и отключится при опасных для жизни значениях тока утечки. При небольших, но неопасных токах вас будет щипать электричеством.
УЗО работает вне зависимости от наличия заземления, с той лишь разницей, что без заземления, при пробое на корпус УЗО отключится только когда ток с корпуса сможет утечь в землю через вас.
УЗО не панацея, и можно убиться, взяв в руки провода фазы и ноля. Но вариантов защиты лучше УЗО все равно не придумали.
Расширить и углубить
Если изложенной в посте информации вам мало (мое уважение!), то вот что стоит почитать:
В.К. Монаков УЗО. Теория и практика Москва, Издательство «Энергосервис», 2007 г.
Выжимка нормативных документов имеющих отношение к УЗО. Там же есть еще один документ заслуживающий внимания (http://www.uzo.ru/books/uzo.pdf)
Применение противопожарного УЗО для защиты проводки от возгорания
Проблемы с проводкой часто становятся причиной возгорания. Старые кабели особенно подвержены ухудшению изоляционных свойств, которое приводит к их нагреву и короткому замыканию. Для борьбы с подобным явлением применяют противопожарное УЗО.
Назначение дифференциальных выключателей
Дифференциальные автоматические выключатели предназначаются для защиты электросети от коротких замыканий и асимметрии токов. Принцип работы подобных устройств основан на сравнении значений и направлений токов, протекающих в L и N жилах питающей сети. Если они равны, то дифференциальный автомат остается во включенном состоянии. Если отличаются, то он отключит нагрузку.
Принцип работы дифференциального автомата
Особенностью работы дифференциального автомата является то, что помимо сравнения токов друг с другом, он замеряет их абсолютное значение. Таким образом, диф автомат, кроме сравнивающей функции, выполняет задачу по отсечке потребителя при перегрузке по мощности. В этом плане его роль схожа с обыкновенным автоматическим выключателем.
В итоге можно выделить 2 задачи, которые выполняет диф автомат:
Следует понимать отличия между устройством защитного отключения и дифференциальным автоматическим выключателем. УЗО используется только для обнаружения утечки. Диф автомат же работает по схожему принципу, но дополнительно защищает сеть от замыканий и перегрузок по току.
Как УЗО предотвращает пожар
Для подобных целей применяются специальные противопожарные устройства защитного отключения. Их особенность состоит в высоком токе утечки. Его значения подбираются, исходя из мощности потребителя и нормальных токов утечки (возникают из-за старения изоляции). Ориентировочные значения следующие:
В большинстве случаев пожар возникает из-за некачественного контакта или плохой изоляции проводки. Ток начинает протекать через защитный слой кабеля на окружающие его предметы. Например, арматуру или металлические корпуса электрических аппаратов. Протекание тока приводит к нагреву поврежденного места. С течением времени его температура возрастает до воспламенения изоляции.
Роль противопожарного защитного устройства заключается в заблаговременном отключении потребителя при возникновении нагревающих токов утечки. Впоследствии такое отключение спасает проводку от пожара. А УЗО не позволит подать напряжение, пока поврежденное место не будет найдено, а проблема устранена.
Дополнительная информация. Если устройство защитного отключения слишком часто срабатывает без ведомой на то причины, то следует обратить внимание на исправность самого прибора. Нередки случаи, когда виновником ложных срабатываний является само УЗО. Во избежание подобных неприятностей лучше приобретать автоматику от надежных производителей, таких как ABB.
Выбор противопожарного защитного устройства
Существует огромное количество различных моделей УЗО. Каждая из них оптимально подходит под определенную задачу. Например, для защиты обычных квартир применяют однофазные защитные устройства, а для небольшой мастерской уже пригодится трехфазный прибор.
Разница существует и в максимальных токах, которые способно пропускать УЗО. Для квартиры достаточно устройства на 25-32 А. Для промышленных объектов, как правило, требуется аппарат минимум на 63 А, что соответствует потребителю мощностью около 15 кВт.
Поэтому существует ряд критериев, по которым следует выбирать устройство защитного отключения. Самые значимые из них таковы:
Ток утечки УЗО
Типичные значения составляют 100-300 мА. При выборе следует исходить из двух факторов:
Для квартиры применяют УЗО на 100 мА. Объясняется это малой разветвленностью и общей длиной проводки. Ведь чем больше площадь проложенных в стенах кабелей, тем проще току найти слабое место в изоляции и утечь на близлежащие заземленные конструкции.
У больших промышленных потребителей маршруты электроснабжения более разветвленные. Также они имеют большую протяженность. Поэтому току проще найти слабую изоляцию и покинуть токоведущую жилу.
Дополнительная информация. Здесь стоит подчеркнуть, что утечка тока и короткое замыкание на землю — вещи разные. При КЗ сопротивление изоляции падает практически до нуля. Поэтому возникают огромные и разрушительные токи замыкания, сопровождающиеся искрами и горением дуги. Утечка тока через изоляцию — явление обычное и нормальнее. В разумных пределах оно присутствует даже у новых электрических кабелей.
Другой важный фактор, повышающий ток утечки — это состояние изоляции. Влага, частички грязи, металлическая пыль и трещины уменьшают сопротивление защитного слоя. Такое обычно происходит со старой проводкой. Из-за этого возрастают утечки тока. Поэтому если проводка старая или находится во влажной среде, то желательно выбрать УЗО, рассчитанное на большие утечки.
Электронное или механическое устройство
Представленные в продаже противопожарные защитные устройства по исполнению делятся на 2 вида:
Электронные устройства обладают недостатком. Для их работы необходимо напряжение в защищаемой линии. Поэтому если перед УЗО происходит обрыв нулевого проводника, то оно теряет работоспособность и не срабатывает при повреждении изоляции.
Электромеханические устройства в этом плане надежнее. Они не столь критичны к качеству питающего напряжения и менее восприимчивы к его скачкам и просадкам.
Обычное УЗО или селективное
Обычные защитные устройства пригодны для небольших потребителей. Они подходят для квартир с малым числом комнат и надежной изоляцией проводки. Главный недостаток таких устройств — это невозможность оперативно выяснить, где именно произошла утечка тока. То есть если где-то в квартире повредилась изоляция, то электропитание всей площади отключится.
УЗО селективного действия используются для формирования избирательной защиты. Обычно это устройства категории S. Их применение позволяет локализовать место повреждения изоляции и отключить от электропитания только и именно проблемный участок.
Селективное устройство EKF
Селективные устройства защитного отключения устанавливаются на вводе в электрощит. Они целесообразны для крупных разветвленных потребителей или многокомнатных квартир, в которых поиск места утечки тока способен занять слишком большое время.
Где используется противопожарное защитное устройство
Противопожарные УЗО применяются для защиты от возгорания в многоквартирных домах. Жильцы устанавливают защитное устройство в свои распределительные щиты на вводе в квартиру. При этом УЗО по требованиям энергоснабжающей организации устанавливается после прибора учета. За редким исключением используют стандартные противопожарные устройства с током утечки до 100 мА. Для средней квартиры с современной проводкой такой номинал является оптимальным.
Другая сфера применения противопожарного УЗО — это защита для частного дома из древесины. Материал стен здесь принципиален. Дерево в большей степени подвержено горению. Оно обладает меньшим удельным сопротивлением, чем бетон. Поэтому в доме из дерева риск возникновения пожара из-за проблем с проводкой на порядок выше, чем в бетонном здании. Соответственно УЗО для построек из натуральных материалов гораздо актуальнее, чем для кирпичных или бетонных.
УЗО может использоваться и в составе более сложных систем пожаротушения. Например, в сочетании с противопожарным оборудованием таких компаний как AAB Technology.
Монтаж и типовые схемы подключения противопожарного УЗО
Для установки противопожарного устройства защитного отключения потребуется минимальный набор инструментов, немного опыта электромонтажных работ и подходящая для потребителя схема. Перед монтажом нужно ориентироваться на следующий список инструментов и материалов:
Важно! Перед установкой защитного устройства требуется снять с электрощита напряжение. Для этого необходимо отключить вводной автоматический выключатель, затем убедиться в отсутствии опасного потенциала при помощи индикатора или вольтметра. В идеале лучше использовать контрольную лампу накаливания.
Сложности существуют с подбором правильной схемы. Квартирный щиток может быть оснащен заземляющим проводом, а может быть и без него. Некоторые потребители для работы требуют 3 фазы питания, а некоторые только одну. Поэтому ниже приведены несколько типичных схем подключения противопожарного УЗО.
Подключение однофазного УЗО
Одна из наиболее популярных схем. Она применима в квартирах и частных домах с однофазным питанием без заземляющего провода:
Подключение трехфазного УЗО
Для защиты от пожара трехфазной сети потребуется четырехполюсное устройство на 380 В. Остальные же принципы монтажа остаются теми же. Сначала идет вводной автомат, затем счетчик и групповые автоматы или УЗО.
Основная задача противопожарного УЗО — это защита от возгорания проводки. Устройства этого класса рассчитаны на сравнительно высокие токи утечки до 300 мА. Поэтому они не подходят для обеспечения безопасности человека от поражения электротоком.
Схема подключения противопожарного УЗО
На ток утечки противопожарного УЗО оказывает влияние состояние и возраст проводки. Также сказывается ее протяженность и разветвленность. Чем хуже состояние кабелей, тем выше риск ложных срабатываний устройства защиты.
Противопожарное УЗО. Схема подключения,номиналы,функция
Противопожарное УЗО применяется для защиты от токов утечки с достаточно большими значениями. В отличие от других типов УЗО противопожарное УЗО не защищает человека от поражения электротоком ввиду большого номинального значения тока утечки, что приводит к необходимости совместного, с противопожарным УЗО, применения УЗО, защищающего человека, то есть построения двухуровневой системы дифференциальной защиты. Необходимость применения противопожарное УЗО связана с наличием естественных токов утечки в практически любой системе электропитания, сумма которых может превысить безопасный для человека ток утечки. В таком случае, применение не противопожарного УЗО, а УЗО с меньшими номиналами тока утечки, приведет к постоянным отключениям электропитания. Для предотвращения такой ситуации применяется противопожарное УЗО с большим номиналом утечки, после которого отдельные проводки защищаются УЗО с меньшими номиналами, чем достигается электробезопасность системы в целом.
Номиналы противопожарного УЗО
Номиналы противопожарное УЗО отличаются своим большим значением и обычно бывают 100мА и 300мА. Таким образом к противопожарным УЗО можно отнести УЗО 100мА и УЗО 300мА вне зависимости от количества полюсов и рабочего тока УЗО.
С практической точки зрения, несмотря на то, что противопожарные УЗО могут иметь рабочий ток начиная от 16А, обычно, в качестве противопожарных УЗО применяются устройства защитного отключения с рабочим током начиная от УЗО 40 Ампер.
Таким образом, наиболее применяемыми противопожарными УЗО являются УЗО 40А 100мА, УЗО 63А 100мА, УЗО 63А 300мА и УЗО 100А 300мА.
Однако, в случае необходимости, по каким то причинам, выбора противопожарного УЗО другого номинала, можно выбрать и любой другой номинал рабочего тока противопожарное УЗО, равно как и количество полюсов противопожарного УЗО.
Подключение противопожарного УЗО
Подключение противопожарного УЗО обычно производится в двухуровневую или, реже, трехуровневую систему дифференциальной защиты, что связано с разделением функций защиты противопожарного УЗО и УЗО, защищающего от поражения электричеством. Схемы подключения УЗО в Для двухуровневой системы защиты применяется последовательная схема подключения УЗО, при которой противопожарное УЗО находится ближе к источнику электричества, а универсальное УЗО или УЗО 10мА находится ближе к защищаемой проводке и, соответственно, к пользователю.
Трехуровневая схема дифференциальной защиты предусматривает последовательное подключение трех УЗО, каждое из которых обладает меньшим значением тока утечки при котором УЗО срабатывает. Приведенная схематичная иллюстрация показывает уменьшение номинала тока утечки УЗО каждого последующего каскада трехуровневой системы дифференциальной защиты. Такое каскадирование защиты позволяет добиться максимальной электробезопасности защищаемого объекта и минимального количества ложных отключений. Кроме того, даже при рабочем срабатывании УЗО отключается не вся система электропитания, а только проводка, в которой произошла утечка тока, а остальные электропроводки остаются работать в штатном режиме, продолжая обеспечивать поступление электроэнергии в неаварийные участки и ветви системы электроснабжения. В приведенном примере, срабатывание УЗО, питающее ванную комнату, отключит только ее, а остальные защищаемые проводки останутся работать.
Иллюстрация показывает только принцип построения многоуровневой схемы дифзащиты, для разработки схемы подключения в такой системе следует пользоваться схемами подключения УЗО для корректного подключения каждого из УЗО в системе защиты.
Противопожарная функция УЗО
Зачем и какое УЗО устанавливать на вводе в квартиру
Прежде чем ответить на вопрос «Какое устанавливать УЗО на вводе в квартиру?» давайте разберёмся зачем вообще устанавливать УЗО.
Принцип действия УЗО
Принцип действия УЗО основан на измерении разности токов в фазном (фазных) проводниках и нулевом рабочем проводнике. В нормальном режиме работы векторная сумма токов равна нулю. При появлении утечки ток фазе отличается от тока в нулевом рабочем проводнике на величину тока утечки. Индуцируемый в катушке ток приводит в действие сердечник катушки, который разрывает цепь питания.
Принцип работы УЗО
Требования к применению УЗО
Требования к применению УЗО в целях электробезопасности регламентируются ПУЭ, главы 1.7, 6.1, 7.1. Ток срабатывания УЗО, устанавливаемого в целях электробезопасности, не должен превышать 30 мА (используют УЗО с током отключения 10 мА и 30 мА).
Требования к установке УЗО в целях защиты от пожара регламентируются следующими документами:
В соответствии с этими требованиями на вводе в квартиру устанавливают УЗО с током срабатывания 100 мА или 300 мА. Такое УЗО называют противопожарным.
Если расчет показывает, что суммарный ток утечки квартирного щита не превышает 10 мА, то можно сэкономить и на вводе в квартиру можно установить УЗО с током срабатывания 30 мА. Данное УЗО будет выполнять роль «противопожарного» УЗО и УЗО, используемого в целях электробезопасности.
В противном случае, на вводе в квартиру устанавливают «противопожарное» УЗО с током срабатывания 100 мА или 300 мА, а на отходящих линиях (где требуется установка УЗО в целях электробезопасности) — УЗО с током срабатывания 10 мА или 30 мА.
Читайте также:
Опубликовано в рубрике: Общие вопросы проектирования
Комментариев к статье: 3
Это рекомендация, а не обязательное к установке. При токах утечки на землю, узо лучше устанавливать на отходящих, групповых линиях. Потому, как если у вас будет утечка на одной из линий, выбьет на вводе УЗО и вы замучаетесь искать место неисправности по всему дому, сидя без света. При установке групповых УЗО, выбьет только повреждённая линия, а не весь дом. Что облегчит поиск неисправности. Никакой обязательной установки нет. Только рекомендация. И к тому же УЗО не срабатывает на на токи КЗ. Эту функцию выполняет автомат.
Да, лучше на групповых. Но в квартирных щитах часто экономят и устанавливают УЗО на несколько отходящих линий или на ввод.
В соответствии с 123-ФЗ (а «выше» федеральных законов только Конституция) установка противопожарных УЗО является обязательной т.к. в ФЗ указано «должно быть», а не «рекомендуется».
УЗО не срабатывает на ток КЗ, УЗО срабатывает на токи утечки. Если уровень токов 1ф КЗ очень низкий и произошло 1ф короткое замыкание на землю, то ток с фазного проводника уходит обратно по PE или «земле», а не по нейтрали. В УЗО возникает разница между прямым и обратным током, т.е. для УЗО есть утечка и оно отключается.
При 1ф КЗ фаза на рабочий нуль оно не сработает.
В 123 ФЗ статье 82 пункте 4, речь идет не о здании в целом, а о помещениях, поэтому требования об установке устройства защитного отключения на вводе в здание, например во ВРУ, не обоснованы, так как не соответствуют указаниям п. 4 статьи 82.
В пункте нет указаний о типе устройства защитного отключения, поэтому требования об обязательности установки именно УЗО-Д не имеют оснований, в пункте 4 идет речь о некотором устройстве, выполняющем определенную функцию.
Под понятие «помещение» подходят и жилая комната, и цех завода. Очевидно, что построение сетей этих объектов радикально отличаются.
Электрооборудование может стать источником пожара по нескольким причинам:
короткое замыкание в оборудовании и электропроводках. Защитное отключение в этом случае обеспечивается отсечкой автоматического выключателя или предохранителем;
перегрузка оборудования и проводов и/или кабелей электропроводок. Защитное отключение в этом случае обеспечивается расцепителем автоматического выключателя с обратнозависимой времятоковой характеристикой или в некоторых случаях предохранителем;
сверхнормативная утечка при ухудшении изоляции. Защитное отключение в этом случае обеспечивается устройством защитного отключения по дифференциальному току или устройством контроля изоляции.
Применение того или иного защитного устройства определяется условиями применения и типом системы защитного заземления, и всё это относится только к электроустановкам напряжением до 1 кВ. F
А вот вам ответ, разъяснение по этому поводу от разработчиков этого ФЗ
В технике понятие «устройства защитного отключения» объединяет всю совокупность технических устройств, предназначенных выполнять защитные функции различных изделий. Применительно к электротехнике – это устройства, выполняющие защиту от сверхтоков, перенапряжения, токов утечки, тепловую, от превышения взрывоопасных концентраций газов и т.п. Федеральный закон ФЗ-123… устанавливает необходимость применения устройств защитного отключения от возникновения пожароопасных режимов в эл.установках. Примерами таких устройств м.б. автоматические выключатели, плавкие вставки, устройства защиты от перенапряжений, автоматические выключатели, управляемые дифференциальным током и многие другие. Что касается автоматических выключателей, управляемых дифференциальным током, то наряду с абревеатурой УЗО по ГОСТ 12.4.155-85 (2003) ССБТ, согласно ГОСТ 50807-95 они обозначаются как «УЗО-Д», а по ГОСТ… как АВДТ. Потому не вводите людей в заблуждение, какое устройство защиты ставить, на вводе автомат, или узо, или диф.автомат, выбирает сам проектировщик или хозяин дома, главное чтоб одно из этих устройств стояло на вводе. конкретно какое именно, указания нет.