Ставим узо в квартире: как подобрать прибор по мощности

Как работает УЗО

УЗО нашло применение как в однофазных квартирных сетях, так и в трехфазных промышленных. Оно предназначено для отключения электропитания в 2 случаях:

1. Человек прикоснулся к токоведущей части. Защитное устройство исключает поражение электрическим током.
2. Нарушение изоляции проводки и контакт токоведущих частей с землей или корпусом электрического аппарата. Например, стиральной машины, водонагревателя или холодильника.

Принцип действия УЗО

Работа УЗО основана на сравнении токов, протекающих по фазному и нулевому проводникам. Если они равны, все в порядке. Квартира находится под напряжением. Если прикоснуться к фазному проводу, часть тока потечет в землю через тело человека. Это создаст разницу между токами, идущими по L и N проводникам на вводе в квартиру. УЗО срабатывает, если появляются отличия.

УЗО зарекомендовало себя как противопожарное средство. Одна из причин возгорания проводки — это ток, протекающий через поврежденную изоляцию на землю. В месте пробоя выделяется тепло, приводящее к воспламенению кабеля. Если в квартире установлено УЗО, такая ситуация практически невозможна. Когда случится пробой изоляции и замыкание на землю, устройство зафиксирует разницу токов и отключит систему.

Важно! Следует отличать автоматический выключатель, УЗО и дифавтомат. Эти устройства защиты имеют похожий внешний вид, но выполняют различные задачи

Автоматический выключатель защищает проводку от коротких замыканий и перегрузок. УЗО служит для безопасности человека. Оно отключит напряжение, если прикоснуться к токоведущей части. Дифавтомат сочетает в себе функционал обоих устройств. Остерегает человека от удара током и предохраняет проводку от КЗ.

Почему стиральная машина выбивает пробки

Всё дело в миниатюрном автоматическом выключателе, принцип работы которого был запатентован ещё Хьюго Стотцем в 1924 году. Такой выключатель ставят для защиты цепи как от перегрузки, так и от коротких замыканий.

Итак, основным источником самопроизвольного отключения стиралки является превышение фактической мощности в приводе. Механические и бытовые причины этого уже рассмотрены. Но существуют ещё и электрические факторы. К ним относятся:

1. Импульсные источники питания — имеются во всех электронных устройствах для преобразования переменного тока в постоянный.
2. Работающие зарядные устройства.
3. Розетки USB.
4. Бесколлекторные приводы.

Все они имеют одну общую черту: постоянный ток и напряжение. При таких условиях тенденция к утечке показателей на землю более чем вероятна. В случае, если это произойдёт, в схеме стиральной машины должно быть устройство, сочетающее в себе две функции: защиту оборудования от перегрузки и защиту человека от поражения электрическим током, а также изоляции от выгорания. Таким устройством является двух- либо четырёхполюсный дифференциальный автомат (далее — дифавтомат).

Внешний вид и конструкция дифавтомата представлены соответственно на следующих рисунках.

Когда можно снизить номинальную мощность автомата

Иногда на линию устанавливают автомат с номинальной мощностью значительно более низкой, чем необходимо для гарантированного сохранения работоспособности электрического кабеля. Снижать номинал выключателя целесообразно, если суммарная мощность всех устройств в цепи значительно меньше, чем способен выдержать кабель.

Это происходит, если исходя из соображений безопасности, когда уже после монтажа проводки часть приборов была удалена с линии. Тогда уменьшение номинальной мощности автомата оправдано с позиции его более быстрого реагирования на возникающие перегрузки.

Также используют номинал меньше расчетного по причинам жестких ограничений на каждую цепь. Например, для однофазной сети на входе в квартиру с электроплитой установлен выключатель 32 A, что дает 32 * 1,13 * 220 = 8,0 кВт допустимой мощности. Пусть при выполнении разводки по квартире были организованы 3 линии с установкой групповых автоматов номинала 25 A.

Допустим, что на одной из линий происходит медленное возрастание нагрузки. Когда потребляемая мощность достигнет значения равного гарантированному расцеплению группового выключателя, на остальные два участка останется только (32 — 25) * 1,45 * 220 = 2,2 кВт. Это очень мало относительно общего потребления.

При такой схеме распределительного щитка входной автомат будет чаще отключаться, чем устройства на линиях. Поэтому, чтобы сохранить принцип селективности, нужно поставить на участки выключатели номиналом в 20 или 16 ампер. Тогда при таком же перекосе потребляемой мощности на другие два звена будет приходиться суммарно 3,8 или 5,1 кВт, что приемлемо.

Рассмотрим возможность установки выключателя с номиналом 20A на примере выделенной для кухни отдельной линии.

1. К ней подсоединены и могут быть одновременно включены следующие электроприборы:
2. Холодильник, номинальной мощностью 400 Вт и стартовым током в 1,2 кВт;
3. Две морозильные камеры, мощностью 200 Вт;
4. Духовка, мощностью 3,5 кВт;

При работе электрической духовки разрешено дополнительно включить только один прибор, самые мощный из которых – электрочайник, потребляющий 2,0 кВт.

Двадцатиамперный автомат позволяет более часа пропускать ток с мощностью 20 * 220 * 1,13 = 5,0 кВт. Гарантированное отключение меньше чем за один час произойдет при пропуске тока в 20 * 220 * 1,45 = 6,4 кВт.

При одновременном включении духовки и электрочайника суммарная мощность составит 5,5 кВт или 1,25 части от номинала автомата. Так как чайник работает недолго, то отключения не произойдет. Если в этот момент включатся в работу холодильник и обе морозильные камеры, то мощность составит уже 6,3 кВт или 1,43 части номинала.

Это значение уже близко к параметру гарантированного расцепления. Однако вероятность возникновения такой ситуации крайне мала и длительность периода будет незначительна, так как время работы моторов и чайника невелико.

Возникающего при запуске холодильника стартового тока, даже в сумме со всеми работающими устройствами, будет недостаточно для срабатывания электромагнитного расцепителя. Таким образом, в заданных условиях можно использовать автомат на 20 A.

Какие бывают типы УЗО и дифференциальных автоматов по роду утечки тока?

В электросхемах используются различные типы токов, поэтому и защитные устройства принято подразделять на классы:

1. Тип АС. Это распространенный класс приборов, которые имеют бюджетную стоимость, поэтому часто используются в квартирах и загородных домах. Они рассчитываются для утечки переменного тока, на котором функционирует большая часть бытовых приборов.
2. Тип А. Позволяет распознать утечку как переменного, так и постоянного тока. В последние годы производители начали выпускать устройства, адаптированные именно под такие УЗО. Здесь используются импульсные блоки питания для регулировки мощности. Поскольку это более надежные устройства, они стоят немного дороже предыдущих.
3. Тип B. Эти УЗО тоже реагируют на утечку любого тока. При этом они часто используются лишь на производственных объектах, в местах общественного пользования. Устанавливать их в квартиру не имеет смысла.

Маркировка, по которой определяют класс, находится на корпусе прибора

Подключение к трехфазной сети

Трехфазное питание на 380 В используется на заводах и в небольших мастерских. От них питаются станки, различные печи и асинхронные двигатели (лифт). Установка УЗО в трехфазной сети ничем принципиально не отличается от однофазной. Разница кроется только в количестве выводов у защитного прибора. У трехполюсного УЗО 8 контактов для подсоединения кабелей. Четыре входящих L1, L2, L3 и N и 4 исходящих с аналогичной маркировкой.

Трехполюсное УЗО

При подключении возможна путаница в проводах. Чтобы разобраться в цветовых и буквенных маркировках, достаточно знать простые соотношения из таблицы.

Вводное трехфазное УЗО + отдельные групповые

Устройство устанавливается после вводного трехполюсного автомата. Через него проходят три проводника питающей сети. Затем они идут непосредственно на УЗО. Подключение осуществляется с учетом маркировки. Клемма L1 на выходе автомата соединяется с L1 на защитном устройстве, L2 с L2 и так далее.

После вводного трехфазного УЗО провода следуют на групповые автоматы. Нулевая жила подключается на общую N шину. В идеале она имеет голубой цвет. Затем фазные провода с автоматов подключаются на однополюсные групповые УЗО и расходятся по потребителям.

Вводное защитное устройство + трехфазный счетчик

Схема схожа с предшествующей. Однако в этом случае добавляется трехфазный счетчик электроэнергии. Он имеет 8 выводов, предназначенных для подключения 3 фаз и нуля. Прибор учета монтируется на выход вводного автомата. После счетчика следует трехфазное УЗО. За ним — групповые однополюсные автоматы и устройства защитного отключения.

Несколько полезных советов по сборке щита

При сборке электрического щита необходимо использовать только качественную и надёжную электротехническую продукцию

Не стоит обращать внимание на более дешёвые китайские аналоги, личная безопасность гораздо важнее

Для подключения проводов к автоматам лучше всего применять специальные наконечники для опрессовки. Конечно тогда придётся приобрести и клещи, с помощью которых выполняется обжим, но их стоимость не слишком высокая.

Использование изолирующей ленты уже не актуально, многие электрики используют исключительно термоусадочные трубки. Такой расходный материал удобен и надёжен и не обязательно приобретать строительный фен, можно воспользоваться обыкновенной зажигалкой.

Для удобства эксплуатации все элементы электрического шкафа должны быть промаркированы. Только тогда можно будет быстро и легко отключить напряжение в определённой комнате. Можно делать пометки на корпусе устройства или сделать небольшие таблички и закрепить их на изделии с помощью скотча.