ВЫБОР КОЛИЧЕСТВА АВТОМАТов по дифференциальному току утечки УЗО
Самая важная характеристика, влияющая на выбор количества автоматических выключателей – это дифференциальный ток утечки.
Согласно ПУЭ 7 (правила устройства электроустановок), безопасная его величина для человека 30мА, соответственно ВДТ должно быть рассчитано под это. ПУЭ 7.1.79:
В электрическом щите, нельзя устанавливать Выключатель дифференциального тока групповых линий, больше чем на 30мА. А вот подключение нескольких групповых автоматов к нему допускается.
Подключить сколько угодно АВ к такому УЗО мешает то, что даже в полностью работоспособной системе электроснабжения есть утечки, а если подсоединено сразу нескольких групп они складываются. Может получится так, что суммарная величина всех утечек исправных потребителей вызовет отключение ВДТ.
Узнать, какай величину утечки групп можно двумя способами:
1. Замерить фактический показатель (используется миллиамперметр или переменный резистор)
2. Рассчитать величину теоретически (в ПУЭ 7 высчитывается из расчёта 0,4 мА на 1 А нагрузки и 10 мкА на 1м длины проводника.)
Согласно пункта ПУЭ 7.1.83:
Чаще делается расчет, он не точнее измерения, но позволяет еще на этапе проектирования выбрать верное количество автоматов для УЗО. Ниже пример такого вычисления:
Если подключить к УЗО 3 автоматических выключателя по 16 ампер каждый, не зная заранее, какое оборудование когда либо будет подключено к этим линиям, для расчета, складывается максимально возможный ток групп:
16A х 3шт = 48А,
получившаяся нагрузка умножается на 0.4 мА:
48А х 0,4мА=19.2мА
Далее, высчитывается метраж кабеля, использованного для электропроводки, по плану квартиры или дома для всех веток, допустим получается 200 метров, умножаем на 10мкА:
200м х 10 мкА=2000мкА=2мА
Складывая величины получаем общую утечку трех розеточных групп:
19.2+2=21.2 мА
Как видите, получившийся расчетный дифиринциальный ток меньше порога срабатывания 30мА и, казалось бы, можно смело реализовывать такую схему. Даже не мешает добавить еще один автоматический выключатель, но это лишь в теории. Ведь тот же пункт 7.1.83 ПУЭ говорит, что максимальный утечка системы, не должна превышать номинального диференциального тока УЗО, более чем на одну треть (1/3), что равно 10мА.
Если следовать этому правилу – даже два автомата на 16 Ампер, используемых в электрике квартир, подключить к одному УЗО не получится. Максимум, согласно расчетам, одновременно допускается нагрузка не более 22-25А, например, две группы освещения (по 10А каждый аппарат защиты).
Это, если следовать предписанием ПУЭ, на практике же люди, на свой страх и риск, эту формулу дорабатывают. Например, используют коэффициент спроса электрооборудования и учитывают не номинал автоматических выключатаелей в формуле, а рассчетные показатели энергопотребления каждой группы.
Логика здесь следующая: вряд ли вы одновременно используете все электроприборы в доме, в основном какую-то часть, соответственно и потребляется не 16А, а меньше.Средний коэффициент спроса квартиры находится в диапазоне 0,5-0,8. Взяв нижнее значение – 0,5, получаем нагрузку не 48А, с трех аппаратов на 16А каждый, а 24А, что свободно проходит по вычислениям. Либо берется суммарный расчетный ток этих групп, а не номиналы их защитных автоматов.
Некоторые не придерживаются той части, где говорится о необходимости не превышать 1/3 часть номинального дифференциального тока УЗО, смело доводя этот показатель до 0,5 – 0,7 или большего значения, получая показатель допустимых потерь групп уже, например 21мА, вместо 10мА.
Скажу откровенно, в своей практике я встречал много решений по этим вариантам и даже их комбинацию. Нередко, на объекте было установлено 1 или 2 УЗО, сразу за вводным автоматом, с характеристикой 30мА, при этом собственники на отключения не жаловались.
Поэтому, каждый должен решить сам. Если хотите совет, то на мой взгляд, можно несколько превысить предельную утечку 10мА (1/3 от номинала), особенно в условиях квартиры. Но при этом, лучше оставить в электрощите свободное место, вдруг придется доставить еще одно Устройство Защитного Отключения.
Замена автомата под напряжением
Теперь рассмотрим случай, когда у вас нет возможности отключить напряжение, а подгоревший автомат, так или иначе требуется заменить.
Это может произойти по причине отсутствия вводного выключателя или рубильника. Либо вам необходимо заменить именно его.
Иногда пакетник меняют на этот самый выключатель, который далее будет играть роль вводного.
Кстати, в этом случае вместо простого автомата, ставьте выключатель нагрузки. Что это такое и почему именно его необходимо монтировать на вводе, читайте в отдельной статье.
Вся эта работа обычно происходит в подъезде. Упрощенная схема типичного этажного электрощитка (для одной квартиры) в большинстве многоэтажек, выглядит следующим образом.
Сбоку проходит так называемый стояк. Четыре провода с тремя фазами и нолем.
От этого ноля, как правило зануляется и весь корпус щитовой. В отдельных местах изоляция с жил стояка снята и установлены специальные зажимы, в простонародии называемые «орехи».
Через них фаза и ноль поступают на пакетный переключатель (пакетник).
В домах с капитальным ремонтом, вместо него уже стоят вводные выключатели.
Кстати, пакетник довольно не безопасная штука и очень часто при переключениях перекрывает его металлический корпус.
Поэтому опытные электрики включают и выключают подобные устройства, отвернувшись и убрав глаза.
Далее с пакетника напряжение поступает на электросчетчик. После прибора учета, ноль идет на зажимную колодку, а фаза через автомат на вашу квартиру. Там уже стоит отдельный распредщиток.
Автоматов в подъездном щитке обычно установлено 3 шт, но у многих до сих пор задействовано только два (свет+розетки).
Никогда не беритесь за замену автоматов под напряжением в щитках, находящихся в неудовлетворительном состоянии.
Даже все далее приведенные советы, вам не помогут избежать неприятных последствий в таких распредустройствах.
Подобная работа возможна только там, где вся коммутационная аппаратура надежно закреплена и отсутствуют плохо изолированные скрутки, счалки и т.п.
Советы будут относиться в первую очередь к тем, кто уже имеет представление о данной работе, и не раз ремонтировал, собирал щитки или менял автоматы, но без напряжения.
Запомните главное правило — работа под напряжением должна выполняться только специальным изолированным инструментом, прошедшим испытание до 1000В, и предназначенным для такого вида деятельности.
Никаких отверток с голыми жалами или плоскогубцев, с перемотанными изолентой ручками.
Данный изолированный инструмент выпускается со специальной расцветкой и имеет соответствующие надписи.
Второе — работать нужно не голыми руками, а в перчатках.
Если у вас есть диэлектрические, это наилучший вариант.
При этом на ногах также должна быть обувь, а не простые тапочки. Вполне уместен будет и сухой резиновый коврик из ванной.
Третье — вся работа в электрощитке под напряжением, подобна хирургической операции. И как при любой операции, рядом с вам обязательно должен присутствовать второй человек. В одиночку никогда не занимайтесь подобным.
Конструкция и назначение автомата
Несмотря на название – «автоматический», данный тип выключателя срабатывает только в одну сторону – размыкает электрическую цепь (при превышении номинала или перегрузке, связанной с одновременным включением нескольких мощных электроприборов). Включить, то есть замкнуть цепь, можно только единственным способом – вручную.
В отличие от простого одноклавишного выключателя, автоматический прибор имеет более сложное устройство. Схематически классический вариант (без электронного блока) выглядит следующим образом.
Клеммы располагаются вверху и внизу, причем верхняя соединена с фиксированным контактом, а нижняя тесно связана с металлической пластиной, которая играет роль теплового расцепителя. Когда температура материала повышается, пластинка деформируется
Существует насколько способов запуска процесса расцепления:
- ручное управление (включение/отключение) с помощью небольшого рычага;
- воздействие токов короткого замыкания;
- избыточная нагрузка – превышение номинальных токовых параметров.
Чтобы мощное тепловое воздействие не сожгло выключатель, предусмотрена дугогасительная камера (комплект медных изолированных пластин), которая охлаждает и разбивает электрическую дугу.
Можно ли ставить вводной автомат перед счетчиком
На этот вопрос ответ можно найти в правилах эксплуатации электроустановок. Где в пункте 7.1.64 сказано, что необходимо предусмотреть коммутационный прибор, который снимает напряжение с прибора учета электроэнергии.
Это необходимо при выходе его из строя или замене старого электросчетчика на новый. То есть ПУЭ предписывает устанавливать коммутационные приборы до счетчика.
В продаже имеются боксы, в которых уже произведен монтаж счетчика с автоматами. Однако следует учитывать, что ВА, если он смонтирован перед прибором учета, и электросчетчик должны быть опечатаны. Нарушение пломбы владельцем дома приведет к наложению на него штрафа.
ПУЭ не дает четких указаний, где же ставить ВА -до или после счетчика. Но для обеспечения защиты проводки дома или коттеджа от перенапряжения или других неблагоприятных факторов рекомендуется монтировать автомат до электросчетчика. Вместе с ним в боксе устанавливается грозозащита.
Читайте, как смонтировать счетчик электроэнергии.
Монтаж производится в отдельном боксе, который опечатывается контролирующей организацией. Для обеспечения надежной защиты электролинии дома или квартиры, следует устанавливать общий автомат после счетчика.
Защита дома от грозы
Гроза это стихийное явление и просчитать его до сих пор не особо получается. При этом молнии вовсе не обязательно попадать прямо в линию электропередач. Достаточно ударить рядышком с ней.
Даже такой грозовой разряд вызывает повышение напряжения в сети до нескольких киловольт. Кроме выхода из строя оборудования это еще чревато и развитием пожара.
Даже когда молния ударяет относительно далеко от ВЛ, в сетях возникают импульсные скачки, которые выводят из строя электронные компоненты домашней техники. Современный электронный счетчик с его начинкой, тоже может пострадать от этого импульса.
Общая длина проводов и кабелей в частном доме или коттедже достигает нескольких километров.
Сюда входят как силовые цепи так и слаботочка:
интернет
TV
видеонаблюдение
охранная сигнализация
Все эти провода принимают на себя последствия грозового удара. То есть, все ваши километры проводки получают гигантскую наводку, от которой не спасет никакое реле напряжения.
Единственное что поможет и защитит всю аппаратуру, стоимостью несколько сотен тысяч, это маленькая коробочка называемая УЗИП.
Монтируют их преимущественно в коттеджах, а не в квартирах многоэтажек, где подводка в дом выполнена подземным кабелем. Однако не забывайте, что если ваше ТП питается не по кабельной линии 6-10кв, а воздушной ВЛ или ВЛЗ (СИП-3), то влияние грозы на среднем напряжении, также может отразиться и на стороне 0,4кв.
Поэтому не удивляйтесь, когда в грозу в вашей многоэтажке, у многих соседей одновременно выходят из строя WiFi роутеры, радиотелефоны, телевизоры и другая электронная аппаратура.
Молния может ударить в ЛЭП за несколько километров от вашего дома, а импульс все равно прилетит к вам в розетку. Поэтому не смотря на их стоимость, задуматься о покупке УЗИП нужно всем потребителям электричества.
Цена качественных моделей от Шнайдер Электрик или ABB составляет примерно 2-5% от общей стоимости черновой электрики и средней комплектации распредщитка. В общей сумме это вовсе не такие огромные деньги.
Назначение
Коммутационные аппараты с ручным управлением предназначены для включения/отключения незначительных нагрузочных токов.
Они применяются:
- в сетях переменного и постоянного тока, выполняя функции вводных выключателей;
- в распределительных устройствах с целью распределения электроэнергии в различных электроустановках;
- в качестве ручных переключателей для дистанционного управления работой асинхронных электромоторов.
- Пакетные выключатели незаменимы на подстанциях, где их применяют с целью коммутации измерительных приборов. Они облегчают управление электросиловыми агрегатами в электрических цепях, что упрощает работу машинистам.
Раньше пакетные выключатели стояли в каждом из распределительных щитов многоквартирного дома. Их назначение – ручные отключения электроэнергии на время выполнении ремонтных работ или при обслуживании линий.
Несмотря на вытеснение пакетных выключателей современными автоматами, их довольно часто можно увидеть в квартирном электрическом щите среди более совершенных коммутационных электрических приборов, используемых для защитного отключения проводов нагрузки. Этому способствует низкая цена выключателей и простота их обслуживания.
Различные модели кулачковых переключателей можно встретить на пультах переключения нагрузки. С их помощью удобно совершать дистанционное управление электрическими механизмами.
Преимущества
- К достоинствам пакетников относятся:
- компактность;
- высокая скорость подавления электрической дуги;
- минимальные требования к уходу;
- устойчивость к механическим повреждениям.
Недостатки
Устройства не выдерживают частых коммутаций повышенных нагрузок. В случае выхода из строя они не подлежат ремонту. Пакетники не способны защитить электрическую проводку от коротких замыканий, они не чувствительны к дифференциальным токам, что ограничивает их применение в качестве защитных аппаратов.
Упрощенная схема квартирного щитка
Данная схема подходит для небольших одно или двух комнатных квартир. Там где общая длина всех проводов и кабелей не превышает 300-400м.
На вводе стоит выключатель нагрузки, а не автомат. Если на этажном распредщите у вас уже смонтирована защита, после или до счетчика (проверьте это перед тем как собирать данную схему), то ставить автомат еще и на вводе не обязательно. Чем лучше выключатель нагрузки от автомата можно узнать из статьи Модульный выключатель нагрузки или вводной автомат.
Номинальный ток вводного аппарата для квартир с эл.плитами и однофазной нагрузкой должен быть от 40А и выше.
Снизу обозначены групповые кабели запитывающие те или иные группы, с указанием марки кабеля и его сечения в зависимости от нагрузки. Отходящие цепи освещения выполненные кабелем 1,5мм2 защищаются автоматом 10А, розеточные группы сечением 2,5мм2 — 16А.
На дифференциальный автомат подключен санузел, т.е. розетки, освещение и все потребители в ванной совмещены в одну группу. Причем ток утечки на диффе выбран 10мА.
Некоторые электрики ставят на 30мА, мотивируя это возможными ложными срабатываниями. В правилах нет конкретного запрета, оговаривается что данная защита не должна быть более 30мА. Почему все таки лучше поставить на 10мА, можно понять ознакомившись с тем, как ток определенной величины влияет на ваше тело:
Правда в магазинах чтобы прибрести диф.автоматы на 10мА, скорее всего придется делать заказ. В основном в свободной продаже преобладают именно устройства с током утечки на 30мА.
Варочная панель и духовой шкаф запитаны по отдельным группам, подразумевается что это два разных потребителя. Если у вас эл.плита, то есть когда варочная с духовкой вместе, нужно менять питающий кабель и автомат защиты:
Если вас беспокоят перебои с напряжением и вы хотите защитить свое оборудование от его скачков, тогда можно немного увеличить стоимость схемки, добавив на ввод реле напряжения. Здесь схематично изображено реле марки УЗМ-51М, как наиболее простое в подключении (вход-фаза+ноль и выход-фаза+ноль).
Плюсы данных схем:
- недорогая
- оптимальный вариант для маленьких квартир
- проста в монтаже и подключении
Большой минус схемы в том, что при утечке тока в других линиях кроме санузла, защита работать не будет.
Данную схему можно улучшить поставив на ввод УЗО. Перед этим убедитесь, что в этажном щите где расположен ваш счетчик, установлен автоматический выключатель, так как УЗО без автомата ставить запрещено. Если там уже стоит УЗО или дифавтомат, то дублировать защиту не имеет смысла. Схемка с УЗО на вводе будет вот такой:
Один нюанс — если у вас общий расход кабеля в проводке квартиры от 400м и более, то возможны ложные срабатывания вводного УЗО из-за суммарных утечек тока. Здесь уже целесообразно применить УЗО на отдельные группы, убрав из схемы квартирного щитка вводное.
Как выбрать автомат по величине силы тока
Мы уже знаем, что через этот выключатель будет протекать весь электроток для питания объекта. По закону Ома ясно, что нагрузка должна суммироваться исходя из всех потребителей в доме (квартире). Вычислить это значение довольно просто.
Конечно, вы можете одновременно включить бойлер, электродуховку, кондиционер и утюг. Но для такого «праздника жизни» потребуется мощная электропроводка. Да и технические условия под такую входную мощность обойдутся существенно дороже. У энергоснабжающих организаций, тарифы за согласование подключения растут в линейной зависимости от количества киловатт.
Для типовой квартиры можно предположить одновременную работу холодильника, телевизора, компьютера, кондиционера. В дополнение к ним допустимо включить один из мощных приборов: бойлер, духовку или утюг. То есть, суммарная мощность электроприборов не превысит 3 кВт. Освещение в расчет не берем, сегодня в каждом жилище установлены экономные лампы.
Обычно, для запаса по мощности (возможны форс-мажорные обстоятельства), к расчетам добавляют 20–30%. Если вы забудете выключить бойлер, и начнете пользоваться утюгом при работающем кондиционере, не придется бежать к электрощитку для восстановления энергоснабжения. Получается: 4 кВт делим на 220 В (по закону Ома), потребляемый ток 18 А. Ближайший защитный автомат номиналом 20 А.
Маркировка есть в паспорте изделия, и обязательно на корпусе.
При более точном подборе устройства, особенно при использовании совместно с нестандартной нагрузкой (двигатели или другая нагрузка со значительными пусковыми токами) необходимо делать выбор не только по номинальному току, но и времятоковой характеристике.
Например, вводной автомат, приведенный ниже на картинке имеет номинальный ток 16А и характеристику типа «C» (разновидность «C» хорошо подходит для обычной стандартной нагрузки — наших квартир).
Подробнее о времятоковой характеристике расскажем далее.
Более высокие токи нас не интересуют, это превышает мощность 15 кВт. Такое подключение в квартиру вам никто не согласует. Обычно квартирный ввод ограничен автоматами с оком срабатывания порядка 32 А.
Для частного дома показатели могут быть выше. В расчет идет увеличенная жилая площадь, наличие хозяйственных построек с энергоснабжением, гараж, мастерская, мощные электроинструменты. Вводный автомат для подачи питания в частный дом обычно имеет ток срабатывания 50 А или 63 А.
Как заменить автомат в щитке
Выражение «замена автомата со снятием напряжения» означает, что отключен должен быть не только данный выключатель, но и снято все напряжение до него. Как правило, для этого выключают вводной автомат, рубильник или пакетник, питающий весь распредщиток.
После отключения при помощи индикаторной отвертки или мультиметра, нужно проверить и убедиться в отсутствии напряжения на контактах.
Далее ослабляем винтовые зажимы на выключателе сверху и снизу.
Сделать это можно как крестовой, так и плоской отверткой, так как профиль винтов в модульных автоматах рассчитан под любую из них.
Хотя профессиональные электрики для этого используют специальный инструмент с профилем Pz/fl или Ph/sl.
Что это такое и нужно ли это вам, можете ознакомиться в отдельной статье.
Если контакты до этого грелись и заплавились, то такой винт выкрутить у вас не получится.
Такое очень часто случается на алюминиевой проводке. Данный металл со временем ослабевает и начинает течь. Контакт прослабляется все больше и больше.
Говорят, что новые алюминиевые провода, сделанные из сплавов 8030 и 8176, которые совсем недавно опять разрешили использовать в домашней электропроводке, лишены этих недостатков.
Однако только многократная практика, может подтвердить или опровергнуть эти заявления производителей.
Так вот, при невозможности открутить винт, просто перекусываете бокорезами или пассатижами сами провода в чистом месте там, где нет оплавления или почернения изоляции.
Подключать в новый автомат нужно только зачищенные, чистые концы провода. Иначе вся ситуация у вас очень скоро повторится опять.
Далее отводите провода в сторону и приступаете к демонтажу выключателя.
Подводя итоги
Основные технические моменты, которые следует запомнить из данной статьи:
- Питающий провод подключается к неподвижному контакту автоматического выключателя. Практически на каждом автомате такой контакт расположен сверху.
- Через однополюсный автомат проходит только фаза, через двухполюсный — фаза и ноль, через трёхфазный — 3 рабочих фазы. В последнем случае также необходимо воспользоваться фазоуказателем, чтобы определить правильное чередование фаз.
- Через УЗО и дифференциальный автомат должны проходить фаза и ноль.
- Для подключения проводов к автоматическому выключателю следует пользоваться специальными обжимными наконечниками и пресс-клещами. Особенно при монтаже многопроволочного кабеля.
- Перед подключением кабеля необходимо очистить жилу от изоляции достаточной длины. Иначе изоляция станет первой причиной плохого контакта.
- Основной автоматический выключатель монтируется до электросчётчика для того, чтобы обеспечить возможность быстрой замены прибора учёта электроэнергии в случае его выхода из строя.
Перед любым электромонтажом следует сверится с нормативной или технической документацией. Только тогда все работы с электрическими приборами и расходными материалами будут считаться правильными, а самое главное — законными.
