1. струм витоку
2. Вибір для квартири
3. кілька груп
4. Номінальний струм
5. додаткові характеристики

Для розрахунку пристрою захисного відключення (УЗО) необхідно враховувати умови його експлуатації. В однофазної електричної мережі застосовуються двополюсні пристрої, а в трифазній - чотириполюсні. Так як УЗО реагує на струми витоку (Iут), то його вибір буде залежати від довжини провідників, якості ізоляції, кількості підключених приладів, пристроїв, їх характеристик. Крім цього, треба пам'ятати, що Iут величиною 30 mA може бути небезпечним для життя людини. Тому у вологих приміщеннях треба обов'язково ставити УЗО.

струм витоку

Щоб забезпечити безпеку від ураження електрикою, часто доводиться збільшувати кількість пристроїв захисного відключення, розбивати мережу на кілька груп. У той же час використання дуже чутливих приладів УЗО призводить до помилкових спрацьовувань. Завдання фахівця зробити правильний розрахунок і вибір з урахуванням всіх факторів.

Згідно з правилами улаштування електроустановок, при невідомому Iут, він приймається рівним твору 0,4 mA на число відповідне розрахунковому навантажувальних току в амперах. Витік ланцюга приймається дорівнює добутку 0,01 mA на довжину L фазного провідника в метрах. Згідно з цими ж правилами, сумарні втрати мережі повинні бути менше однієї третини номінального відключає диференційного струму ПЗВ. Сюди ж входять всі витоки включених постійно і підключаються періодично електроприладів. Зробимо розрахунок.

Сумарний Iут = 0,4 * IΣ + 0,01 * L

Звідси випливає, що граничний струм ПЗВ повинен бути більше сумарного Iут мережі в 3 рази.

Відповідно, номінальний відключає струм дорівнює:

IΔn = 3 * (0,4 * IΣ + 0,01 * L), де

IΣ - сумарний струм витоку всіх електроустановок мережі,

L - довжина фазного проводу в метрах.

Вибір для квартири

Для прикладу розрахунку візьмемо квартиру в багатоповерховому будинку. У поверховому щитку на вводі варто автоматичний вимикач. Нехай автомат буде на 40 Ампер. Він захищає від коротких замикань і перевантажень. Відразу за ним монтується протипожежне УЗО, розрахунок його номіналу зробимо пізніше.
Воно потрібне для захисту від пожежі при порушенні ізоляції кабелю або її пробої. Далі, для забезпечення більшої безпеки і безперебійності постачання електрикою, на кожну чи кілька груп встановлюються УЗО з певним Iут від 10 до 30 mA. Залежить від струмів витоку. Є навіть розетки зі своїми пристроями УЗО. На кожну групу споживачів встановлюється свій автоматичний вимикач перевантажень.

У ванній кімнаті стоїть пральна машинка потужністю 1,8 кВт. Так як вона розташована у вологому приміщенні, то для безпеки передбачимо автомат захисту на 16 A і зробимо розрахунок УЗО по потужності.

Робочий струм для пральної машинки дорівнює:

Iр = Р / U = 1600/220 = 7,3 А.

Довжина фазного проводу до неї становить 20 м.

Звідси
IΔn = 3 * (0,4 * IΣ + 0,01 * L) = 3 (0,4х7,3 + 0,01х20) = 9,36 mA.

Найближчий в ряду УЗО на 16 A, струм витоку 10 mA.

кілька груп

Припустимо, в квартирі передбачені ще дві групи освітлення з автоматами захисту на 16 A, дві розеткові з автоматами на 20 A і 25 А. У групах освітлення довжина провідників по 50 м, а навантаження становить 0,3 і 0,6 кВт. У розеткових довжина фазних проводів 40 і 60 м відповідно, а загальна (змінна і постійна) навантаження 17 і 22 A відповідно.

Зробимо розрахунки по групах.

Розрахунок для першої освітлювальної:

Ip = P / U = 300/220 = 1,4 A,

P - потужність освітлювальних приладів,

U - напруга мережі.

IΔn = 3 * (0,4 * IΣ + 0,01 * L) = 3 (0,4х1,4 + 0,01х50) = 3,18 mA.

Розрахунок для другої освітлювальної:

Ip = P / U = 600/220 = 2,8 A,

IΔn = 3 * (0,4 * IΣ + 0,01 * L) = 3 (0,4х2,8 + 0,01х50) = 9,9 mA.

Розрахунок для першої розеточной:

IΔn = 3 * (0,4 * IΣ + 0,01 * L) = 3 (0,4х17 + 0,01х40) = 21,6 mA.

Розрахунок для другої розеточной:

IΔn = 3 * (0,4 * IΣ + 0,01 * L) = 3 (0,4х22 + 0,01х60) = 28,2 mA.

Так як УЗО по IΔn мають номінали 10, 30, 100, 300, 500 міліампер, то деякі групи електропостачання можна об'єднати. При цьому потрібно пам'ятати, що прилад спрацьовує при досягненні 50-100% IΔn.

За розрахунками перша освітлювальна та розеткова групи в сумі по IΔn складають 24,78 мА. Їх можна підключити до пристрою з відключає струмом 30 міліампер. Друга розеткова під'єднується до такого ж 30 мілліамперному пристрою. Друга освітлювальна - до ПЗВ зі струмом відключення 10 мА. Сумарний розрахований відключає струм вийшов рівним:

IΔn Σ = 9,36 + 3,18 + 9,9 + 21,6 + 28,2 = 72,24 mA.

Приступаємо до підбору УЗО. Найближче за відключати току - на 100 мА. Його і потрібно встановити в якості протипожежного.

Номінальний струм

УЗО має ще один важливий параметр - номінальний струм, який необхідно враховувати при розрахунках. При роботі в межах номіналу, прилад гарантовано буде виконувати свої функції як завгодно довго.

Автомати захисту від перевантажень, які встановлюються на кожну групу електропостачання, мають номінал: 16, 20, 25, 32 ампера і так далі. Але при досягненні цих значень прилад не відключиться. Його характеристики такі, що він починає відключатися при значеннях перевищують номінал в 1,13-1,45 рази, тільки завдяки тепловому расцепителей. Відбувається вимикання через одну-дві години. А для швидкого відключення йому потрібно перевищення номіналу від трьох до п'ятнадцяти разів. Дану особливість автомата захисту від перевантажень і короткого замикання потрібно враховувати.

Прилад відключення встановлюється з номінальним струмом завжди на рівень вище. Наприклад, якщо від перевантажень і короткого замикання коштує 32 приміщення повинна бути захищена автомат, то пристрій захисного відключення повинно бути 40 ампер. Тому в квартирі, для якої проводився розрахунок, протипожежний прилад УЗО матиме струм відключення і номінальний 100 mA і 63 A відповідно. У пральної машинки буде пристрій 10 mA / 16 A. Для другої групи освітлення - пристрій з межею 10 mA / 25 А. Решта прилади УЗО мають межі 30 mA / 32 А.

додаткові характеристики

Крім цих основних характеристик, для яких проводяться розрахунки, є ще величини, що вимагають уваги при виборі. Це граничний струм короткого замикання, для будинку приймають 4500 A, багатоквартирного 6000 A, для виробництв 10000 A. На корпусі вироби він зображується числом обведеним рамкою. Вид відключає струму витоку позначається буквами:

• АС означає, що він змінний;
• А - IΔn змінний і пульсуючий постійний;
• В - IΔn змінний і постійний;
• S - селективний, відключається з затримкою.

УЗО типу АС використовують в квартирах. Споживачі звичайні - освітлення, холодильники, теплі підлоги. Максимальний час відключення цього типу УЗО - 0,04-0,3 секунди, залежить від величини струму витоку.

Тип A застосовується там, де багато приладів з випрямлячами і імпульсними блоками живлення: комп'ютери, пральні машинки, телевізори, посудомийні машини, СВЧ-печі. Іноді виробники прямо вказують, що повинен стояти прилад УЗО А, а далі виконується розрахунок по току.

Тип B застосовують головним чином в промисловості, проводячи перед установкою докладні розрахунки.

Тип S (селективний). Час спрацювання у такого УЗО становить 0,2-0,5 сек, тому для людини воно не є захисним. Пристрій встановлюється на початку лінії після основного автоматичного вимикача і є другим ступенем диференційного захисту всього об'єкта від пожежі.

Крім цього, потрібно визначити, який пристрій захисного відключення вибрати: електромеханічне або електронне. Перше більш надійне, але і більш дороге. Другий вид дешевше, ніж електромеханічне, але його електронні компоненти частіше перегорають при всіляких перевантаженнях.

При організації системи захисту електромережі необхідно враховувати, що на один УЗО можна підключати більше 5 автоматів. Це може привести до помилкових спрацьовувань. До того ж, при правильному відключенні не можна зрозуміти, де стався витік.