УЗО, устройство защитного отключения в обычных сетях 220/380В. Выбор УЗО. Правила подключения. Схемы подключения. Поиск причин срабатывания.Условное графическое изображение УЗО на чертежах и схемах:
|
Однофазное (2-х полюсное) УЗО с током уставки (срабатывания) 30 мА, развернутое изображение. |
Трехфазное (4-х плюсное) УЗО с током уставки (срабатывания) 100 мА, развернутое изображение. |
|
Однофазное (2-х полюсное) УЗО с током уставки (срабатывания) 30 мА, однолинейное изображение. Число полюсов при однолинейном представлении можно изображать и числом (вверху) и числом черточек. |
Трехфазное (4-х плюсное) УЗО с током уставки (срабатывания) 100 мА, однолинейное изображение. Число полюсов при однолинейном представлении можно изображать и числом (вверху) и числом черточек. |
Для начала о понятиях, тут все не сложно:
- УЗО это не автомат защиты.
- УЗО и УЗО-Д это одно и то-же
- Автомат защиты (он-же "последовательное защитное устройство", "линейный автомат защиты", "автомат", "автоматическая пробка", "автоматический выключатель") это не УЗО.
- Дифференциальный автомат (он-же "УЗО со встроенной защитой от сверхтоков", " диффавтомат") это УЗО+Автомат защиты.
- Автомат защиты защищает сеть от потребителей и имущество (отключается при коротком замыкании или перегрузке цепи).
- УЗО защищает Вас и имущество (отключается, если ток входящий отличается от тока выходящего более, чем на установленную величину). То есть, если предельный ток утечки обнаружен - УЗО отключит напряжение (сработает).
- Если за (после) УЗО установлен настоящий (неполупроводниковый, не "авто"= гальванически развязаный) трансформатор, то никакое УЗО на утечки из вторичного контура трансформатора работать не будет
- Функционально, УЗО в некотором роде дублирует, но не заменяет заземление, а заземление в некотором роде дублирует, но не заменяет УЗО
- существуют устройства, которые не будут работать в сетях с УЗО. Хороший электрик сможет переподключить их, что требует глубокого понимания процесса.
|
Общебуржуинские названия УЗО:
- RCD (residual-current device)
- RCCB (Residual Current Circuit Breaker)
- GFCI (ground fault circuit interrupter) - в США и Канаде
- GFI (ground fault interrupter ) - в США и Канаде
- ALCI (appliance leakage current interrupter ) - в США и Канаде
- Safety Switch - в Австралии
- Trip - в Великобритании (в "Англии")
- Trip Switch - в Великобритании (в "Англии")
|
- ничто не может защитить Вас, если Вы идиот. Если Вы возьметесь одной рукой за фазный провод, а другой за нейтраль,то никакие обычные, т.е. реально доступные автоматические устройства защиты не смогут отличить ситуацию от подключения дополнительной нагрузки.
- почему существуют все три вида устройств? (почему дифавтомат не вытеснил остальные?): причин тому много, причем не исторических, а чисто практических, из основных приведем две:
- стоимость дифавтомата и его избыточная функциональность для многоих применений
- выключение (срабатывание) дифавтомата свидетельствует только о том, что "что-то случилось", а, в зависимости от того сработал автомат или УЗО, вы уже много знаете про то, что случилось
|
Применительно к выбору УЗО посмотрим, какие принципы работы могут быть реализованы (и на практике они все реализуются):
|
Типы УЗО по конструкции: |
Рекомендации проекта dpva.ru |
| Электромеханические УЗО - т.е. устройства защитного отключения функционально не зависящие от напряжения питания. Приводятся в действие дифференциальным током (током утечки), на который оно и реагирует |
Можно брать. |
| Электронные УЗО с функцией отключения от сети при исчезновении напряжения питания - т.е. устройства защитного отключения, которые приводятся в действие (срабатывают) от напряжения питания и автоматически срабатывающие при исчезновении напряжения питания. Принципиально так: электромагнитное реле удерживает силовые контакты во включенном состоянии только при наличии напряжения питания и отсутствии тока утечки.. |
Можно брать |
| Электронные УЗО без функции отключения от сети при исчезновении напряжения питания - т.е. устройства защитного отключения, которые приводятся в действие (срабатывают) от напряжения питания и не отключаюся при исчезновении напряжения питания. |
Брать не стоит: при обрыве питающего нейтрального провода УЗО останется включенным, а опасный потенциал на электрооборудование подается! |
|
Типы УЗО по функциям, время отключения: |
Рекомендации проекта dpva.ru |
| Номинальное время отключения УЗО обозначается Tn. Стандартами установлено предельно допустимое время отключения УЗО - 0,3 с. В действительности современные качественные УЗО имеют быстродействие порядка 20-30 мс (0,02-0,03 с). Это означает, что УЗО "быстрый" выключатель, поэтому на практике возможны ситуации, когда УЗО срабатывает раньше аппарата защиты и отключает как токи нагрузки, так и сверхтоки. |
| УЗО типа АС - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно возрастающий. |
Не реагирует на пульсирующий постоянный ток утечки - например такой может возникать в схемах, где используются полупроводниковые источники (блоки) питания. Самый обычный вариант. |
| УЗО типа А - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие. |
Можно брать практически во всех обычных случаях. Значительно дороже варианта AC. |
| УЗО типа В - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи. |
Мы не знаем когда оно применяется, видимо - в промышленных установках смешанного питания, т.е. очень специальных случаях. Реагирует на утечку даже постоянного тока. (напишите - внесем примеры) |
| УЗО типа S - устройство защитного отключения, селективное (с выдержкой времени отключения). Задержка на срабатывание УЗО типа S - 200-300 мс (0,2-0,3 с) |
- в случаях каскадного включения устройств, чтобы головное УЗО срабатывало в последнюю очередь,
- в сельской местности в районах с высокой грозовой активностью - намного ниже вероятность ложных срабатывний
- прочее
|
| УЗО типа G - то же, что и типа S, но с меньшей выдержкой времени.Тип G - 60-80 мс (0,06-0,08с). |
- в случаях последовательного каскадного включения устройств вместе с УЗО S, чтобы головное УЗО (типа S) срабатывало в последнюю очередь,
- прочее
|
Проверка работоспособности УЗО. На корпусе должна быть кнопка проверки. "Test" или "T". Нажимаете - УЗО должно сработать. Не сработало - неисправно. Рекомендуется проверять УЗО раз в месяц (кто это делает в реальности, интересно?).
Типоразмеры УЗО по номинальному напряжению, номинальному току нагрузки и выбор УЗО в зависимости от номинала защитного автомата:
Номинальное напряжение Un = 380 В для четырехполюсных и Un = 220 В для двухполюсных УЗО. Допустимо применение четырехполюсных УЗО в режиме двухполюсных, т.е. в однофазной сети, при условии, что изготовитель обеспечивает нормальное функционирование тестовой цепи при этом напряжении. Нормами установлен также диапазон напряжений, в котором УЗО должно сохранять работоспособность. Это имеет принципиальное значение для "электронных" УЗО, функционально зависимых от напряжения питания.
|
Типоразмер УЗО по току нагрузки In |
Типоразмер защитного автомата по току нагрузки рекомендованый |
Типоразмер защитного автомата по току нагрузки допустимый |
Почему? |
| 6 А. |
? |
6 А |
Теоретически, разрешено иметь номинальный ток нагрузки УЗО равеным или на ступень выше номинального тока последовательного защитного устройства. (читайте всякую разрешительную классику)
Если УЗО и автоматический выключатель имеют равные номинальные токи, то при протекании тока, превышающего номинальный, например, на 45 %, т.е. тока перегрузки, этот ток будет отключен автоматическим выключателем за время до одного часа. Это означает, что этот период времени УЗО будет перегружено. |
| 10 А |
6 А |
10 А |
| 16 А |
10 А |
16 А |
| 25 А |
16 А |
25 А |
| 40 А |
25 А |
40 А |
| 63 А |
40 А |
63 А |
| 80 А |
63 А |
80 А |
| 100 А |
80 А |
100 А |
| 125 А |
100 А |
125 А |
Типоразмеры УЗО по номинальному отключающему дифференциальному току IDn (типоразмеру УЗО по уставке). Номинальный неотключающий дифференциальный ток IDn0
Для начала посмотрите раздел: Влияние частоты, напряжения и силы тока на человека. Поражение электрическим током. Таблица поражающего действия силы тока для сети 220/380В 50Гц и пояснения.
Номинальный отключающий дифференциальный ток IDn = ток уставки выбирается из следующего ряда: 6 мА, 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА - причем, реальное значение тока отключения определяется еще и номинальным неотключающим током утечки IDn0 и находится ниже уровня уставки, поскольку номинальный неотключающий дифференциальный ток IDn0 УЗО, обычно, равен половине значения тока уставки: IDn0 = 0,5 IDn. Каждое конкретное устройство имеет, как правило, определенное стабильное значение отключающего тока, находящееся в указанном диапазоне. Во избежание ложных отключений следует учитывать данное обстоятельство и сопоставлять реальное значение отключающего тока с "обычным"="фоновым" током утечки в электроустановке. Уставку УЗО для каждого конкретного случая применения, теоретически, выбирают с учетом следующих факторов:
- значения существующего в данной электроустановке суммарного (с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников) тока утечки на землю - так называемого "фонового тока утечки";
- значения допустимого тока через человека на основе критериев электробезопасности;
- реального значения отключающего дифференциального тока УЗО, которое в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50807-94 находится в диапазоне 0,5 IDn - IDn.
Согласно требованиям ПУЭ (7-е изд., п. 7.1.83) номинальный дифференциальный отключающий ток УЗО должен быть не менее чем в три раза больше суммарного тока утечки защищаемой цепи электроустановки - ID. То есть: IDn > = 3 ID.
Суммарный ток утечки электроустановки замеряется специальными приборами (Приложение 4), либо определяется расчетным путем. При отсутствии фактических (замеренных) значений тока утечки в электроустановке ПУЭ (п. 7.1.83) предписывают принимать ток утечки электроприемников из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки цепи из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.
Таблица рекомендуемых значений номинального отключающего дифференциального тока - IDn (уставки) УЗО для диапазона номинальных токов 16- 80 А :
|
Номинальный ток нагрузки в зоне защиты |
16 А |
25 А |
40 А |
63 А |
80 А |
|
IDn при работе в зоне защиты одиночного потребителя, |
10 мА * |
30 мА |
30 мА |
30 мА |
100 мА |
|
IDn при работе в зоне защиты группы потребителей, мА |
30 мА |
30 мА |
30(100) мА |
100 мА |
300 мА |
|
IDn УЗО противопожарного назначения на ВРУ, мА |
300 мА |
300 мА |
300 мА |
300 мА |
300 мА |
| *- УЗО с уставкой 10 мА часто срабатывает без видимых причин. Мы (проект dpva.ru) такими не пользуемся, ставим 30 мА |
В некоторых случаях, для определенных потребителей значение уставки задается нормативными документами. В ГОСТ Р 50669-94 применительно к зданиям из металла или с металлическим каркасом задается значение уставки УЗО не выше 30 мА. Временные указания предписывают: для сантехнических кабин, ванных и душевых устанавливать УЗО с током срабатывания:
- 10 мА, если на них выделена отдельная линия; в остальных случаях, (например, при использовании одной линии для сантехнической кабины, кухни и коридора) допускается использовать УЗО с уставкой 30 мА (п. 4.15);
- в индивидуальных жилых домах для групповых цепей, питающих штепсельные розетки внутри дома, включая подвалы, встроенные и пристроенные гаражи, а также в групповых сетях, питающих ванные комнаты, душевые и сауны УЗО с уставкой 30 мА;
- для устанавливаемых снаружи штепсельных розеток УЗО с уставкой 30 мА (п. 6.5).
В ПУЭ (7-е изд. п. 7.1.84) рекомендуется для повышения уровня защиты от возгорания при замыканиях на заземленные части на вводе в квартиру, индивидуальный дом и тому подобное установка УЗО с током срабатывания до 300 мА.
Типоразмеры УЗО по степени защиты от воздействия окружающей среды и температурному режиму эксплуатации:
УЗО обычного исполнения имеют диапазон рабочих температур от -5 до 40оС. В специальном исполнении - для диапазона температур от -25 до 40оС на УЗО наносится знак. По степени защиты от воздействия окружающей среды обычное исполнение УЗО - IP 20. Встречаются также УЗО специального исполнения - IP 40, при более высоких требованиях по степени защиты УЗО должны устанавливаться в защитный кожух.
Дополнительные, возможно важные, технические характеристики УЗО:
- Показатель качества изготовления. Номинальный ток короткого замыкания Inc - один из основных параметров УЗО характеризующий, прежде всего, качество изделия. Указанное заводом-изготовителем значение этого параметра проверяется при сертификационных испытаниях устройства. Смысл испытания заключается в определении термической и электродинамической стойкости изделия при протекании сверхтоков. При испытании на специальном стенде создается цепь из мощного источника и нагрузки, обеспечивающая протекание заданного сверхтока из ряда: 3; 4,5; 6; 10 кА. Испытательный ток не достигает заданного значения, поскольку отключается ранее последовательно включенным защитным аппаратом с нормированной уставкой. Как правило, для этой цели применяются плавкие вставки в виде серебряных проводников калиброванного сечения. Значение Inc, как важнейшего параметра УЗО, должно обязательно быть приведено на лицевой панели устройства, или в сопроводительной технической документации на УЗО. Для УЗО типов S и G (с задержкой срабатывания) предъявляются повышенные требования по данному параметру, поскольку предполагается, что, во-первых, УЗО этого типа устанавливаются на головном участке сети, где токи короткого замыкания, естественно, выше, во-вторых, такие устройства, имея задержку по срабатыванию, могут находиться под воздействием аварийных токов более продолжительное время.
- Показатель качества изготовления. Номинальный дифференциальный ток короткого замыкания IDc - Параметр аналогичен рассмотренному в Inc .Главным отличием является то, что сверхток протекает по одному проводнику УЗО и испытания проводятся при включении испытательного тока поочередно по отдельным полюсам УЗО.
- Предельное значение неотключающего сверхтока Inm - Данный параметр характеризует способность УЗО не реагировать на симметричные токи короткого замыкания и перегрузки и также является важным показателем качества устройства. Неправильно считать, что это ток, при котором УЗО должно производить отключение. Нормативы определяют минимальное значение неотключающего тока, равное шестикратному значению номинального тока нагрузки, т.е. Inm = 6In. Максимальное значение неотключающего сверхтока не нормируется и может иметь значения, намного превышающие 6In.
- Номинальная включающая и отключающая способность (коммутационная способность) Im - Коммутационная способность зависит от уровня технического исполнения устройства - качества силовых контактов, мощности пружинного привода, материала (пластмассовых или металлических деталей) и качества механизма, наличия дугогасящей камеры и др. Этот параметр в значительной степени определяет надежность УЗО. В некоторых аварийных режимах УЗО должно осуществить отключение сверхтоков, опережая автоматический выключатель, при этом оно должно сохранить свою работоспособность.
- Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току IDm - Данная характеристика аналогична рассмотренной выше Im с той разницей, что предполагается протекание дифференциального сверхтока, например, при коротком замыкании на корпус электроприемника в системе TN-C-S
Правила проекта dpva.ru для подключения УЗО: вместо схем (которых тысячи) мы сперва приведем правила:
- УЗО не заменяет заземления
- УЗО не заменяет автомат защиты
- УЗО с уставкой свыше 30 мА людей не защищает
- Существуют нагрузки, т.е. электрические устройства, которые не будут работать в схеме с УЗО (нечасто, но встречаются), если УЗО 10мА срабатывет - можете попробовать УЗО с уставкой 30 мА (но не выше, см. предыдущий пункт).
- В зависимости от потребности выберите (описаны выше)
- тип УЗО по устройству
- тип УЗО по функционалу и времени срабатывания
- тип УЗО по току нагрузки
- тип УЗО по уставке
- проверьте всякие дополнительные параметры качества (если Вы готовы за них платить)
- помните, что 50% "брендовых" товаров произведено в Китае и "брендообладатели" про них ничего не знают, а слова продавца ничего не значат, хотя и 99% (от оставшейся половины) "настоящих брендовых" УЗО произведено в Азиатско-Тихоокеанском регионе, но хоть контроль качества возможен....
- Нейтральный провод не должен быть заземлен после УЗО (в контуре "под защитой УЗО"), он может быть заземлен до УЗО, но не после
- Схема подключения приведена на лицевой или боковой поверхности корпуса УЗО. Ниже приведем 2 принципиальных схемы подключения, для 1 и 3 фазных сетей:
| Принципиальная (примитивная) схема подключения УЗО в однофазном и трехфазном вариантах. |
 |
 |
рис.1. Подключение УЗО в однофазном
варианте ( принципиальная схема) |
рис.2. Подключение УЗО в трехфазном
варианте ( принципиальная схема) |
Почему срабатывает УЗО. Алгоритм поиска причин срабатывания УЗО и основная ошибка подключения.
| Алгоритм поиска причин срабатывания УЗО |
Основная ошибка подключения УЗО. |
 |
- Основной ошибкой подключения (кроме клинических случаев) является заземление нейтрали внутри контура "под защитой УЗО"
- Разводите PE и PEN до УЗО! (при этом их еще и на разные болты положено крепить на клемнике)
|
|
главная страница / / Техническая информация / / Оборудование / / Электрокоммутационные устройства. / / УЗО, устройство защитного отключения в обычных сетях 220/380В. Выбор УЗО. Правила подключения. Схемы подключения. Поиск причин срабатывания.