Як правильно вибрати УЗО і розрахувати необхідну потужність автомата

Незважаючи на всі плюси, якими володіє електрична енергія, вона має і мінуси. Основний з них – небезпека ураження електричним струмом. Для захисту людей від дії електрики створено безліч приладів, і один з них носить назву УЗО – Пристрій Захисного відключення. Але для організації ефективного захисту за допомогою цих пристроїв необхідно добре уявляти, як вибрати УЗО і яким чином його підключити.

Призначення і пристрій УЗО

Пристрій являє собою автоматичний прилад, що відключає напругу при виникненні диференціального струму (Діфтока, струму витоку). Саме він, що виникає при тієї чи іншої несправності електрообладнання, в більшості випадків є наслідком нещасних випадків. Найгірше те, що несправність, що викликає витік, ніяк себе не проявляє. Пральна машинка стирає, комп'ютер обраховує завдання, бойлер старанно гріє воду. Але варто людині торкнутися кожуха такого приладу або встати під душ, як станеться непоправне.

У завдання діфвиключателя якраз і входить виявлення витоку і аварійне відключення несправного обладнання при його появі. Як же він це робить?

Принцип роботи захисту

Електрообладнання, як відомо, отримує енергію по дротах. Побутові прилади при цьому використовують два провідника – фазу і нуль. Якщо обладнання промислове або просто потужне, то воно може використовувати три фази, але суть проблеми це не змінює. Отже, грубо кажучи, струм біжить по фазі (фаз), пускає в хід електрообладнання і тікає через нуль *. При цьому входить і виходить значення струмів завжди рівні – скільки енергії в прилад увійшло по фазного проводу, стільки ж і вийшло через нульовий.

* Оскільки напруга в мережі змінне, напрямок струму змінюється 100 разів на секунду, але для розуміння основного принципу це несуттєво.

Припустимо, сталася нештатна ситуація – потік сальник в пральній машині і залило плату управління, всередину електром'ясорубки потрапила вода, перетерлась ізоляція проводу через вібрації, або трапився тепловий пробій електромотора. З цієї причини на металевих частинах агрегату з'явилася напруга. Якщо прилад заземлений, то це напруга з шасі або кожуха стікає в контур заземлення, викликаючи діфток. У незаземленого обладнання витоку не буде, але вона з'явиться, якщо людина, що стоїть на токопроводящей поверхні (бетонну підлогу, металевий або дерев'яний, але мокрий настил і т.п.), торкнеться кожуха.

Виникнення діфтока через заземлюючий контур або тіло людини

У цій ситуації входить по фазного провідника струм вже не буде дорівнює виходить за нульовим. До нього додасться значення витоку, що стікає в землю: Iфазний = Iнулевой + Iутечкі.

Завдання УЗО якраз і полягає у визначенні цього расбаланса. В процесі роботи пристрій постійно порівнює значення струмів, що проходять по фазі і нулю. Поки вони рівні, все в порядку. Як тільки фазний струм перевищить нульовий, пристрій аварійно відключить напругу.

Всупереч існуючій думці поява струму витоку – не така вже й рідкість. Практично кожна домогосподарка стикалася з ситуацією, коли електроприлад починав «щипати».

Характеристики пристрою захисного відключення

Від того, наскільки правильно ви виберете пристрій захисту, буде залежати ваше здоров'я, а, можливо, і життя. Саме тому до цього питання потрібно підійти з усією відповідальністю. Чим же характеризуються УЗО, Які мають і ще одну назву – диференціальні вимикачі (не плутати з автоматами)?

• Диференційний струм. Основний параметр приладу. По суті, це чутливість системи захисту. Наприклад, диференційний вимикач, зображений нижче, спрацює при витоку в 30 мА (позиція 3 на фото).
• Робочий струм або потужність.Струмовий навантаження в амперах, яку прилад може тривалий час витримувати без пошкодження і перегріву (позиція 1).
• Робоча напруга. Максимальна напруга мережі, в яку буде вбудовуватися УЗО (позиція 2).
• Рід напруги. Рід напруги мережі, в яку буде вбудовуватися прилад захисту. Може бути змінним, постійним або змінним + постійним (позиція 5).

Як вибрати УЗО

Очевидно, що кожен з вищенаведених параметрів є однаково важливим при виборі УЗО. Прилад з низькими робочими напругою і потужністю просто згорить, а неправильний вибір значення діфтока і роду напруги роблять пристрій абсолютно марним – воно або буде помилково спрацьовувати, або не спрацює зовсім.

Вибір по діфтоку

Це головний і самий відповідальний критерій вибору. подивимося, як розрахувати УЗО для конкретного об'єкта. Згідно ШЕУ допустиме значення витоку в електричних установках береться з розрахунку 0.4 мА на 1 А струму навантаження. Додатково необхідно знати довжину електричного кола і додати до отриманого результату ще по 0.01 мА на кожен метр живильного проводу. Погодьтеся, такий розрахунок УЗО для, скажімо, домовик проводки, досить складний і трудомісткий. Але можна зробити все набагато простіше, причому рівень захисту при цьому не постраждає.

Якщо прилад планується встановлювати не в цілях пожежної безпеки, а для захисту людей (зазвичай це і є основне завдання в будинкових мережах), то він повинен впевнено реагувати на витік не більше 50-80 мА. Саме таке значення вважається гранично допустимим для людського організму. З іншого боку, якщо будинкова мережа дуже протяжна і розгалужена, та ще й з сирими приміщеннями (та ж ванна кімната), то величина природного витоку, розподіленої по всій лінії, може виявитися вищими за ті ж 50 мА.

Як тут бути? Ставити потужніший прилад, як рекомендують деякі "фахівці"? Ні в якому разі! Адже якщо ви, не дай бог, потрапите під напругу, потужна автоматика не зможе вас врятувати – вона або спрацює вже після проходження через тіло смертельного струму, або не відключиться зовсім. У будь-якому випадку самій людині вже буде все одно.

Вихід із ситуації – не вибір більш грубого УЗО, а установка декількох чутливих приладів, кожен з яких буде стежити за окремою ділянкою ланцюга. Наприклад, один пристрій на ванну і кухню, інше на розетки, третє – на освітлення.

Потужність і напруга

За цими критеріями робити вибір УЗО набагато простіше. Величина напруги в мережах вам відома: при однофазному лінії це 220 В, трифазної – 380 або 660 В. Рід напруги в обох випадках змінний. Якщо ваша мережа однофазная, то і прилад можна вибрати однофазний. Якщо фаз три, то і діфвиключатель знадобиться трифазний.

Однофазний і трифазний диференціальні вимикачі

Тепер про те, як підібрати УЗО і автомат по потужності. Чому і автомат? Справа в тому, що диференційний вимикач не спрацьовує від перевантаження або короткого замикання, а реагує тільки на диференційний струм. Якщо щось трапиться в будинку КЗ, діфавтомат благополучно згорить від перевантаження разом з проводкою. Тому установка УЗО в парі з автоматом обов'язкове.

Що стосується робочого струму диференціального вимикача, то він повинен бути не менше того, на який розрахований вступної автомат. Якщо автоматичний вимикач у вас вже стоїть, просто подивіться, на який струм він розрахований. Якщо не варто, то його доведеться поставити. Для звичайної квартири без особливо потужних споживачів зазвичай досить автомата потужністю до 32 А, що витримує навантаження в 7 кВт. Тут слід зауважити, що напруга і номінальний струм, зазначені на корпусі вимикача і автомата, можуть бути більше, ніж необхідно, але ніколи не менше.

Як підключити УЗО

Для того, щоб диференційний вимикач довго і надійно працював, його необхідно правильно встановити в домову схему. Ось кілька обов'язкових умов, які необхідно виконати при установці УЗО:

1. Правильна фазировка. Щоб діфвиключатель міг контролювати різницю фазного і нульового струмів, він повинен вміти їх розрізняти. Тому фазний і нульовий дроти потрібно підключати до строго певним клем, позначених відповідним чином на корпусі приладу. Якщо ви поплутаєте нуль і фазу, то прилад або буде постійно спрацьовувати, або взагалі не включить захист, що ще гірше. У багатофазних пристроях черговість фаз можна не враховувати, але нуль повинен бути строго на своєму місці.
2. Обов'язковий захист від КЗ. Як було сказано вище, УЗО не має власного захисту від короткого замикання, тому повинен встановлюватися послідовно з автоматом. Де буде стояти автомат – до або після УЗО, – ролі не грає. Допускається установка одного автомата на кілька УЗО і навпаки – вихід диференціального вимикача може бути навантажений на кілька автоматів, які обслуговують різні лінії.
3. Захист від зовнішніх впливів. Практично всі УЗО не мають захисту від вологи, тому розміщувати їх потрібно в сухих приміщеннях або в спеціальних закритих шафах. В іншому випадку пристрій може відмовити в самий невідповідний момент з усіма витікаючими наслідками.

Варіант підключення ПЗВ в домову мережу

Перевірка правильності підключення

Після того, як пристрій захисту встановлено, необхідно обов'язково перевірити правильність його роботи, щоб не виявлення проблем в підключенні постфактум – потрапивши під напругу. Перевірка проводиться двома методами – тестової кнопкою і штучним створенням струму витоку. Перший виключно простий – натисніть на кнопку, розташовану на корпусі УЗО і підписану відповідним чином. Вбудована в прилад схема створить імітацію струму витоку, і захист спрацює, знеструмивши лінію.

Якщо ви не довіряєте цій кнопці (хіба мало що і чого там імітує), то перевірити пристрій можна штучним створенням струму витоку. Підключіть між фазним контактом розетки і її ж заземляющей клемою який-небудь електроприлад – настільну лампу, паяльник і т.п.

Схема перевірки правильності роботи диференціального вимикача

УЗО відразу ж помітить витік і тут же відключить ланцюг. Все в порядку. Якщо ваші розетки не підключені до захисного заземлення та що дуже і дуже погано, то в якості заземлюючого контакту можна використовувати півметровий штир, встромлений в землю. Це, звичайно, не повноцінне заземлення, але струму через нього більш ніж достатньо для того, щоб УЗО зафіксувало витік.

Діфавтомат як варіант подвійного захисту

Існує ще один пристрій, здатне спрацьовувати від струму витоку. Називається воно диференційний автомат. Відмінність же його від звичайного УЗО полягає в тому, що прилад додатково має в своєму складі автоматичний вимикач, що реагує на коротке замикання. Установка дифавтомати має сенс в тому випадку, якщо ви робите монтаж з нуля або ваша проводка взагалі не має автомата. Купуючи діфавтомат, ви отримуєте в одному корпусі відразу два пристрої – УЗО і автомат. Це і дешевше, і простіше в установці.

Діфавтомат зовні схожий на пристрій захисного відключення, але має вбудований автомат

Вибір диференціального автомата проводиться за такими критеріями:

1. Диференційний струм.
2. Номінальний струм.
3. Робоча напруга.
4. Рід струму.
5. Струм відсічення.

Майже весь цей список вам напевно знаком – по ньому ви вибирали УЗО. Підходить він і для вибору дифавтомати. Додатковим критерієм є лише струм відсічення – струм, при якому спрацьовує вбудований в пристрій автомат. Зазвичай він дорівнює потрійному робочому струму, тому якщо ви правильно вибрали робочий струм, то оптимальним виявиться і ток відсічення.