Ставим узо в квартире: как подобрать прибор по мощности

Как работает УЗО с заземлением и без него?

По какому принципу работает УЗО в двухпроводной сети, если заземление отсутствует? Когда появится изоляционный пробой на корпусе прибора, устройство защитного отключения не сработает, потому что корпус не заземлён и пути для прохождения токовой утечки нет. При этом корпус прибора будет под опасным для человеческой жизни потенциалом.

В момент прикосновения человека к корпусу прибора, токовая утечка будет уходить на землю через его тело. Когда величина этого тока сравняется с порогом срабатывания УЗО, произойдёт отключение, и из питающей сети напряжение не будет подаваться на повреждённый электроприбор.

Сколько по времени будет находиться человек под действием токовой утечки, зависит от уставки срабатывания УЗО.

Хоть оно и отключится быстро, этого времени может быть вполне достаточно, чтобы получить серьёзную электротравму.

А вот если бы корпус был подсоединён к защитному заземлению, УЗО отреагировало и отключилось бы сразу, как только произошёл изоляционный пробой.

Как видите, схема подключения УЗО без заземления реально применима, однако не даёт 100 % гарантии безопасности. Но так как в старых домах в основном выполнена двухпроводная электрическая сеть, а переделать её на трёхпроводную не так-то просто, единственным выходом защиты оборудования и человека является монтаж УЗО.

Наглядный принцип работы УЗО без заземления на видео:

Принцип работы этого устройства основан на измерительных процессах. Регистрируется величина тока на входе и на выходе. Если эти показания одинаковы, то нет повода для срабатывания. Как только в сети появится токовая утечка, величина на выходе станет меньше, и устройство отключит повреждённый участок. УЗО работает за счёт расцепляющего механизма в связке с электромагнитным реле.

Расчёт и проектирование

После того, как составлено техническое задание, разработчик приступает к расчёту физико-технических параметров электросети квартиры.

В ходе расчёта должны быть вычислены:

• параметры нагрузок для всех подсетей электропроекта;
• сечения проводов для каждой подсети;
• определяющие характеристики защитных устройств;
• общая и реактивная мощность всей сети (а также суммарный cos ϕ).

Далее разрабатывают три базовые схемы проекта:

• однолинейная расчётная схема;
• карта расположения розеток (план электрооборудования);
• схема освещения.

1-я основная схема-однолинейная

Однолинейную расчётную схему иногда называют «схемой распределительного щитка», поскольку данный узел является основным в любом электропроекте для квартиры или дома.

Большинство данных из выполненного на предыдущем этапе расчёта указываются на однолинейной схеме.

2-я основная схема-план розеток

Схемы оборудования и освещения разрабатываются на базе архитектурного или дизайн-проекта. На правильно составленных схемах указаны не только положение коммутационных элементов, но и их тип, высота установки от пола, а также схема их подключения («трассировка»), начиная от этажного щитка.

3-я основная схема-схема освещения

Обратите внимание, что максимальный ток срабатывания защитного автомата не должен быть больше суммарной расчётной мощности сети. Как правило, разработчик указывает на схеме не только технические параметры УЗО и защитных автоматов, но и их рекомендуемый тип (в виде производственных артикулов)

Как правило, разработчик указывает на схеме не только технические параметры УЗО и защитных автоматов, но и их рекомендуемый тип (в виде производственных артикулов).

После завершения разработки проект передаётся на согласование в Мосэнергосбыт. Виза об одобрении ставится на однолинейной схеме.

Большинство проектов основана на перечисленных выше схемах – это базовый набор, из которого состоит любой профессионально разработанный проект. В некоторых случаях в проект могут быть включены и дополнительные материалы: схема уравнивания потенциалов и схема тёплых полов.

Выбор УЗО по параметрам

После того как схема подключения УЗО готова, надо определяться с параметрами УЗО. Как вы знаете, оно сеть от перегрузок не спасет. И от короткого замыкания тоже. Эти параметры отслеживаются автоматом защиты. Чтобы обеспечить безопасность всей проводки, на входе ставят вводной автомат. После него стоит счетчик, а затем обычно ставят противопожарное УЗО. Оно выбирается специфически. Ток утечки 100 мА или 300 мА, а номинал — тот же что и у вводного автомата или на ступень выше. То есть, если входной автомат стоит на 50 А, УЗО после счетчика ставят либо на 50 А, либо на 63 А.

Противопожарное УЗО выбирают по номиналу вводного автомата

Почему на ступень выше? Потому что срабатывают автоматические защитные выключатели с задержкой. Ток, превышающий номинальный не более чем на 25%, они могут пропускать не менее часа. УЗО на длительное воздействие повышенных токов не рассчитано, и с большой вероятностью оно сгорит. Дом останется без электричества. Но это касается определения номинала противопожарного УЗО. Другие выбираются по-другому.

Номинальный ток

Как выбрать номинал УЗО? Он подбирается по методике определения номинала автомата — в зависимости от сечения провода, на который устанавливается устройство. Номинальный ток защитного устройства не может быть больше максимально допустимого тока для данного провода. Для простоты выбора есть специальные таблицы, одна из них ниже.

Таблица подбора номинала автомата защиты и УЗО

В крайнем левом столбце находим сечение провода, правее есть рекомендуемый номинал автомата защиты. Такой же должен быть и у УЗО. Так выбрать номинал защитного устройства от тока утечки несложно.

Величина тока отключения

При определении этого параметра тоже понадобится схема подключения УЗО. Номинальный отключающий ток УЗО — это величина тока утечки, при котором происходит отключение питания на защищаемой линии. Этот параметр может быть 6 мА, 10 мА, 30 мА, 100 мА, 500 мА. Самый малый ток — 6 мА — используется в США, в европейских странах и у нас их и в продаже нет. Устройства с максимальным током утечки в 100 мА и выше ставят в качестве пожарной защиты. Они стоят перед входным автоматом.

Для всех остальных УЗО этот параметр выбирается по простым правилам:

• Устройства защиты с номинальным током отключения 10 мА ставят на линии, которые идут в помещения с повышенной влажностью. В доме и квартире это ванная комната, еще может быть освещение или розетки в бане, бассейне и т.д. Этот же ток отключения ставят если линия питает один электроприбор. Например, стиральную машину, электроплиту и т.д. Но если в той же линии есть розетки, нужен больший ток утечки.
• УЗО с током утечки 30 мА ставят на групповые линии питания. Когда подключено более чем одно устройство.

Это простой алгоритм, основанный на опыте. Есть другой способ, который учитывает не только количество потребителей, но и номинальный ток в зоне защиты, а, вернее, сечение провода, так как именно от этого параметра зависит номинальный ток линии электропитания. Это более правильно, так как объясняет, как подобрать величину тока утечки для общего УЗО, к примеру, а не только для устройств, которые ставят на потребителей.

Таблица подбора номинального тока отключения для УЗО

Надо еще учитывать индивидуальные токи утечки каждого из приборов. Дело в том, что на каждом более-менее сложном устройстве какой-то небольшой ток «утекает». Ответственные производители указывают его в характеристиках. Допустим прибор на линии один, но его собственный ток утечки более 10 мА, ставят УЗО с током утечки 30 мА.

Тип отслеживаемого тока утечки и селективность

Разные приборы и устройства используют ток разной формы, соответственно, УЗО должно контролировать токи утечки разного характера.

• АС — отслеживается переменный ток (синусоидальная форма);
• А — переменный + пульсирующий (импульсы);
• В — постоянный, импульсный, сглаженный переменный, переменный;
• Селективность. S и G  — с выдержкой по времени отключения (для исключения случайных срабатываний), у G-типа выдержка меньше.

Выбор типа отслеживаемого тока утечки

УЗО выбирается в зависимости от типа защищаемой нагрузки. Если к линии будет подключена цифровая техника, требуется либо тип A. На линии освещение — АС. Тип В, конечно, хорош, но слишком дорог. Его обычно ставят в помещениях с повышенной опасностью на производстве, а в частном секторе или в квартирах очень редко.

УЗО класса G и S ставят в сложных схемах, если есть УЗО нескольких уровней. Этот класс выбирают для «высшего» уровня, тогда при срабатывании одного из «низших», входное защитное устройство не отключит питание.

Приемка квартиры без отделки

В коробке подведены коммуникации, отсутствуют перегородки, откосы, сантехника, подоконники, штукатурка.

 Должны быть:

• ровная черновая стяжка без пустот, бугров, крошения;
• остекление;
• радиаторы;
• подводка канализации;
• разводка электрического кабеля;
• стояки водоснабжения без разводки;
• отводы для полотенцесушителя;
• входная дверь;
• разметка межкомнатных перегородок;
• общедомовая вентиляция.

Стены

Необходимо убедиться в отсутствии посторонних включений, штырей, проволоки, оценить кривизну стен. Допускается отклонение по вертикали на 2см.

На видео показан самый простой способ проверки вертикальности 

На поверхности не должно быть просветов между панелями и блоками, мокрых пятен. Сквозные щели считаются нарушением стандартов строительства. Кирпичная кладка должна быть с одинаковыми швами без наплыва раствора и пустот. Ширина противоположных стен обмеряется рулеткой, сравнивается.

Плиты перекрытия

На плитах не должно быть ржавых пятен, наплывов, раковин глубиной  5 мм, трещин более 2 мм, которые переходят на стены. Допускается мелкая сетка шириной 0, 1мм. В спорных ситуациях потребуется исследование со специальными приборами и консультация специалиста, который оценит состояние конструкций, определит причины и допустимость трещин. Шторбы должны быть аккуратно заделаны раствором. Допустимая разница в высоте потолка в разных углах – не более 1 см.

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.

Осмотр квартиры с предчистовой отделкой

Площадь должна быть подготовлена к следующему ремонту, смонтированы оконные блоки, входные и межкомнатные двери, радиаторы, перегородки.

Промежуточный вариант предусматривает минимальные работы:

• стяжку;
• штукатурку;
• сантехническую и электрическую разводку.

В санузле должна быть выполнена гидроизоляция, которая заходит на стены выше стяжки, и разводка от стояка к будущим сантехническим устройствам.

Необходимо убедиться в герметичности стыковки в местах соединения труб. Для выравнивания пола используется бетонная или цементная стяжка. Крупные дефекты заметны без инструмента. Плоскость покрытия проверяют правилом, которое укладывают на основание и визуально определяют зазоры. Лазерный уровень дает более точные результаты. Отклонение в 2мм от плоскости на 2 метра длины позволит укладывать рулонные материалы, паркет, ламинат.

Штукатурка простого типа состоит из обрызга основания и грунта, который делает поверхность ровной, практически гладкой.

Допустимые отклонения

	Дефект	Максимальное отклонение
1	Неровности (для определения прикладывают правило)	Глубина и высота до 5 мм
2	Количество неровностей на площади 4 м2	До 3 штук
3	Разница по горизонтали по всей длине комнаты	15 мм
4	Перепад по вертикальной площади на 1м2	3 мм
5	Отклонение по вертикали на всю высоту	15 мм

Посмотреть, как проверяют качество штукатурных работ можно здесь

Номинальный и дифференциальный ток

В характеристиках этого устройства всегда будут указаны обозначения приблизительно такого типа: 25/10 мА, 40/30 мА, и т. п. Это — параметры номинального и дифференциального тока, при которых работает аппарат. Номинальный ток выражается в амперах (А), это — суммарная величина всех токов, которые могут проходить сквозь устройство в штатном режиме работы, неограниченно долго.

Приведем пример. Группа потребителей — розетки и освещение одной жилой комнаты— запитана от отдельного автомата на 16 А. Автомат по нормативу может выдерживать нагрузку в 1,13 от номинала неограниченно долго, а в 1,45 номинала — до 1 часа.

На защитные устройства этот норматив не распространяется, поэтому если в розетки будет включено несколько мощных потребителей, чей суммарный ток составит, допустим, 17 А в течение нескольких часов, то автомат не выключится, но УЗО может выйти из строя.

Дифференциальный ток, выражающийся в миллиамперах (тысячных долях ампера) — это и есть тот ток утечки, при котором ВДТ должен срабатывать. Для защиты человека от поражения электротоком используются приборы с границей по дифференциальному току в 10-30 мА. В качестве противопожарной защиты — УЗО с границей в 100 мА.

Выбор УЗО

Как же правильно подобрать устройство для своего щита? Здесь нужно учитывать множество критериев. Если откинуть хотя бы один из них «особенно если он важный», можно получить вышеописанные последствия

На что же нужно обращать внимание? Сейчас мы об этом и расскажем

Номинальный ток нагрузки

Любой автомат и УЗО рассчитаны на определённый номинальный ток. Выбирать по этому критерию устройство несложно: нужно просто посмотреть значение на автомате и подобрать защиту с большим. Так, для автомата на 16 А нужно УЗО на 25 А. Устанавливать оба аппарата с одним и тем же значением не стоит: в этом случае отключение произойдёт не сразу, а за это время может произойти что угодно.

Дифференциальный ток

Вот здесь нужно ненадолго вернуться к предыдущему пункту. Дело в том, что если установить на большой номинальный ток устройство с большей чувствительностью, оно может часто срабатывать. Но здесь есть одно «но». Дело в том, что для дома нельзя выбирать УЗО с уставкой тока утечки больше, чем 30 мА, поскольку большее напряжение может нанести вред здоровью.

Поэтому дифференциальный показатель должен быть больше номинального только в том случае, если он не превышает 30 мА. Для ванных комнат значение должно быть не больше 10 мА, поскольку здесь присутствует высокая влажность.

А как же устройства с большим значением, спросите Вы. Дело в том, что они предназначены не только для защиты человека и бытовых приборов. Если уставка выше, чем 30 мА «например, 100», то такие аппараты предназначаются для предотвращения возникновения пожаров из-за утечки «например, на производстве».

Тип защитного устройства

Как выбрать УЗО и автомат по мощности, мы разобрались. Теперь узнаем, как изделия разделяются по типу. Правда, он также разделяется на два подвида по двум признакам. Один из них — разновидность тока утечки. По нему УЗО бывают:

• для переменного тока «тип «АС». Такие устройства стоят дешевле всего. Раньше их можно было выбирать бытовым потребителям, но сегодня лучше не обращать внимания на такое изделие, поскольку многие приборы «например, стиральная машина или компьютер» переменный ток не используют;
• для переменного и постоянно пульсирующего токов «тип «А». Это УЗО подходят для домов и квартир как нельзя лучше. Да, они дороже предыдущих, но уже не бесполезны;
• для переменного, постоянно пульсирующего и выпрямленного токов «тип «В». Его тоже можно использовать дома, только незачем: выпрямленный ток в квартирах не используется, то есть, от его утечки защищать не нужно, а стоимость такой защиты выльется в кругленькую сумму. Этот вид устанавливается, опять-таки, на производстве, где используются все виды токов.

С первым признаком закончили. Перейдём ко второму — времени срабатывания. Как правило, для квартир выбирают обычные УЗО, которые отключают домашнюю сеть через 20-40 мс. Кроме них есть ещё два типа с отложенным отключением:

• тип «S». Срабатывает через 150-500 мс, используется на вводе;
• тип «G». «Выключает» дом через 60-80 мс, ставится на отдельный прибор.

Зачем нужно такое УЗО? Ведь за это время можно получить удар током! Дело в том, что обычное устройство может выйти из строя и не сработать вовсе. Поэтому их ставят на определённую группу автоматов. Если они не срабатывают, через какое-то время «входит в игру» обычное.

Как рассчитать УЗО

Для того чтобы выполнить расчет защитного устройства и решить проблему, как выбрать УЗО по мощности, таблица параметров поможет сделать это максимально быстро и точно. Необходимо воспользоваться двумя техническими характеристиками – током утечки и максимальным током, чтобы получить искомый результат. При расчетах используется сетевое напряжение 220 В, с частотой 50 Гц.

Расчет и выбор номинала УЗО по максимальному току осуществляется довольно просто. Необходимо установить значение суммарной электрической мощности приборов и оборудования, включаемых одновременно. Например, если этот показатель составляет 6000 ватт, то значение расчетного тока будет равно: I = P/U. Подставив в формулу нужные значения, получаем результат: 6000Вт/220В = 27А. Ближайшее УЗО из стандартного ряда номинальных токов будет на 32А.

Если же выполняется расчет УЗО по току утечки, в данном случае применяется упрощенная схема, согласно которой различные типы защитных устройств подбираются в соответствии с условиями эксплуатации объектов:

• В обычных жилых помещениях – на 30мА.
• В ванных комнатах, кухнях и других помещениях с повышенной влажностью и более высокими требованиями к электробезопасности – на 10мА.
• На крупных объектах с электрическими сетями, протяженностью свыше 1000 м или на вводе – 100мА.

Довольно часто возникает необходимость подобрать УЗО на группу автоматов, расчет которых выполняется по определенным правилам. Установка этих приборов в цепь осуществляется последовательно, автоматы могут устанавливаться как до, так и после УЗО. Токовые значения автоматических выключателей должны быть ниже, чем в УЗО, но не менее реального тока потребления. Правильный расчет УЗО и автоматов показывает, что в случае перегрузок и коротких замыканий автомат защитит не только саму линию, но и установленное на ней устройство защитного отключения.

Изменения в проекте

Если проводка в здании выполнялась в процессе строительства, всегда существует вероятность того, что владелец жилья в новостройке захочет изменить ее, ориентируясь своими соображениями о функциональности и удобстве.

Любые изменения в схеме электропроводки, касающиеся ее характеристик, считаются переустройством помещения, и должны производиться по согласованию с органами местного самоуправления на основании принятого ими решения. Это может быть изменение сечения проводов, замена автоматов, распределительного щитка, кабеля, подведение дополнительной линии питания и тому подобное.

Для этого собственник подает:

• заявление о переустройстве;
• договор купли-продажи, дарственная или другие документы, подтверждающие право на пользование квартирой;
• проект переустройства;
• технический паспорт;
• согласие всех членов семьи нанимателя;

Заключение органа по охране памятников в случае новостройки вряд ли понадобится.

Решения придется ждать дольше месяца – 45 дней. Причем может прийти как разрешение, так и отказ. Отсчет начинается со дня представления собственником всех необходимых документов. Орган, уполномоченный проводить согласование, после принятия решения, выдает или высылает подтверждающий документ в течение 3 рабочих дней.

Полученный собственником документ впоследствии будет являться основанием, дающим право на переустройство помещения.

С этого дня разрешается проводить работы по изменению электропроводки. При этом надо помнить, что новые линии и параметры прокладки будут отмечены в техническом паспорте на квартиру.