Страничка электрика
УЗО, установленные на квартирном электрощитке, своевременно отключают поврежденный участок электропроводки или неисправный прибор, так как реагируют на появление относительно небольших утечек тока на землю непосредственно от проводников или через корпуса электрооборудования.
Принцип работы УЗО основан на сравнении величины прямого тока, поступающего к электроприемнику по фазному проводу с величиной обратного тока в нулевом проводнике.
В нормальном режиме при высококачественной изоляции в электроцепи эта разность близка к нулю. Когда нарушается целостность изоляции или на нее попадает влага, возникает так называемый "ток утечки" на корпус электроприбора, который возвращается к источнику тока по нулевому защитному (заземляющему) проводу, минуя УЗО. В результате обратный ток в нулевом рабочем проводнике УЗО уменьшается на величину этой утечки, и высокочувствительное реле, реагирующее на разность прямого и обратного токов, действует на основной расцепитель.
По своему устройству аппараты УЗО делятся на две группы: 1) УЗО, только отключающие нагрузку при токах утечки, больших чем его чувствительность (настройка), а для защиты от коротких замыканий последовательно с ними устанавливают автоматические выключатели или плавкие предохранители; 2) УЗО, осуществляющие обе эти защиты одновременно, эти УЗО называют "дифференциальными автоматическими выключателями". Кроме того, УЗО делятся на однофазные (2-по-люсные) и трехфазные (4-полюсные).
Выбирают УЗО по двум параметрам: номинальному рабочему току и чувствительности (номинальному отключающему току утечки). Эти параметры указаны на корпусах приборов. Номинальный рабочий ток (Iн) УЗО должен быть выше или равен номинальному току устройства защиты от коротких замыканий (автоматического выключателя или плавкого предохранителя), установленного последовательно с ним. Чувствительность УЗО от токов утечки (она колеблется от 10 до 500 мА) выбирают в зависимости от объекта защиты (его назначения, устройства и пр.); для каждого отдельного случая берут УЗО максимально допустимой чувствительности (с наименьшим допустимым током настройки).
Как выбрать узо для дома
Выбор и подключение УЗО рассмотрим на примере схемы электроснабжения здания (рис. 1). Будем считать, что это индивидуальный жилой дом. 1,2,3 - УЗО; 4 - электросчетчик; А1-А5 - автоматические выключатели, выбранные по номинальному току нагрузки. Общий (вводный) выключатель А1 возьмем с номинальным током нагрузки Iн=63 А.
Рис. 1
Автомат А2 (Iн=20...25 А) включает отходящую трехфазную линию, не защищенную УЗ О (это может быть отдельно стоящее подсобное помещение (мастерская, хозблок и пр.) со своим распределительным щитком). УЗО №1 является общим для потребителей всех жилых комнат, его Iн=40 А и чувствительность 300 мА. Так как естественный общий (фоновый) ток утечки всей электропроводки из-за сильной ее разветвленности и большого числа подключаемых одновременно токоприемников может быть достаточно высоким, применение здесь более чувствительного УЗО часто приводит к ложным срабатываниям.
Все розетки комнат подключены через автомат А5 (Iн=20...25 А) и УЗО №2 чувствительностью 30 мА. Такие УЗО наиболее подходят в качестве защиты от поражения электротоком, так как имеют время отключения менее 0,1 с. Отдельная линия проложена для электрооборудования ванной комнаты, она защищена автоматом АЗ (Iн=16 А) и УЗО №3 с чувствительностью на отключение тока утечки 10 мА, так как во влажном помещении особенно опасен контакт с металлическими частями оборудования, оказавшимися под напряжением. УЗО с такой чувствительностью рекомендуется применять и в других помещениях, нуждающихся в повышенной электрозащите: в детской комнате, в комнате для инвалида и пр. Такое УЗО может также применяться в зданиях повышенной степени опасности: детские сады, школы, больницы и пр.
Осветительные приборы всех комнат защищены автоматом А4 (Iн= 10 А) и общим УЗО. Автоматические выключатели и соединенные с ними УЗО на отходящих линиях можно заменить комбинированными аппаратами (дифференциальными автоматами), выбранными по тем же параметрам: номинальному току нагрузки и чувствительности по току утечки.
Рис. 2
Простая схема квартирного электрощитка, расположенного в малогабаритной квартире, показана на рис.2, где 1 - корпус щитка; 2 - автоматический выключатель на 40 А; 3 -электросчетчик; 4 - выключатель УЗО на Iн=40 А, Iутеч=30 мА; 5 - автоматические выключатели на ток 16 А; 6 - шина нулевых рабочих проводников; 7 - шина нулевых защитных проводников. Здесь применен только один аппарат УЗО с чувствительностью 30 мА. Нулевой защитный провод, который часто называют "заземляющим", проложен до щитка на лестничной площадке и соединен в нем с общей нулевой шиной. Этот проводник не должен иметь размыкающих контактов, тогда как взятый от этой же шины нулевой рабочий проводник, идущий на свою сборную шину, может разрываться дважды: вводным двухполюсным автоматом и аппаратом УЗО.
Рис. 3
Однополюсные автоматические выключатели на отходящих линиях (на розетки, освещение и стиральную машину) рассчитаны на номинальный рабочий ток потребителей в этих линиях 10 или 16 А.
На рис.3 показана более сложная схема электрощитка для индивидуального жилого дома. На входе стоит трехфазный автомат на ток 63 А, трехфазный счетчик 9 и трехфазное (4-по-люсное) УЗО 6(1- пластиковый корпус щита, 2 - соединительные элементы нулевых рабочих проводников, 3 -соединительные элементы нулевых защитных проводников, 4 - соединительный элемент входных выводов защитных аппаратов, 5 - автоматический выключатель дифференциального тока, 7 - автоматические выключатели, 8 - линии групповых цепей). Технические данные устройств приведены на схеме. Здесь вводный нулевой провод PEN подключен непосредственно к шине зажимов нулевых защитных проводников, к ней же возможно подсоединение местного заземляющего контура. Отдельные осветительные линии защищены однополюсными автоматами и общим УЗО 6. Розетка на ванную комнату защищена дифференциальным автоматом (защита от КЗ плюс УЗО), остальные розетки - общим УЗО и отдельными однополюсными автоматами. Количество отходящих линий может быть увеличено, вводные устройства это позволяют. Применение на отдельных отходящих линиях отдельных УЗО, более чувствительных, резко повышает электробезопасность подключаемого оборудования.
Следует учесть, что система электробезопасности с УЗО требует 3-проводной разводки на все розетки,а сами розетки и вилки должны иметь дополнительные заземляющие контакты. Сечение заземляющего проводника должно быть не меньше сечения фазного провода, т.е. все три провода до розетки должны иметь одинаковое сечение. На квартирном электрощитке все "заземляющие" проводники подсоединяются к отдельной сборной шине ("нулевой защитной" - РЕ), в многоэтажном доме эта шина соединяется отдельным проводом (медным проводом сечением не менее 10 мм2 или алюминиевым сечением не менее 16 мм2) с общей нулевой шиной щитка лестничной площадки, т.е. фактически производят "зануление" корпусов электрооборудования. В индивидуальном доме нулевой провод сети сразу подключается к этой шине.
Как видно из схем электрооборудования зданий, высокий уровень электробезопасности обеспечивается в основном применением УЗО, а хорошее местное заземление (согласно ПУЭ с обязательным занулением) повышает безопасность гораздо меньше. Сама система защиты с УЗО может работать совсем без заземления, поэтому требований к сопротивлению заземляющего контура здесь меньше. Это сопротивление должно быть не более 10 Ом (согласно украинским ПУЭ, не более 4 Ом). Европейские правила безопасности не требуют наличия устройств местного заземления у каждого здания, но в инструкциях к сложным бытовым приборам (стиральные машины с программным управлением, компьютеры и др.) имеется в виду, что приборы должны подключаться через 3-полюсную розетку (корпус прибора должен быть соединен с нулевой защитной шиной щитка), а корпус прибора должен обязательно заземляться. Многие покупатели импортной аппаратуры, в том числе и электрики, понимают это требование буквально и даже под окном многоэтажек устраивают свои заземляющие контура, от которых вверх по стене здания на несколько этажей прокладывают магистральную шину до своей квартиры (пример такого заземления показан на рис.4). Часто заземляющая шина на щитке не соединяется с нулевой шиной вводного щитка здания, а иногда и вовсе заземляется только корпус одного прибора.
Рис. 4
К такой самодеятельности подталкивают и некоторые ремонтносервисные службы фирм, обслуживающие импортную аппаратуру, отказывая в бесплатном ремонте во время гарантийного срока из-за того, что аппаратура "не заземлена" (не выполнены правила, изложенные в инструкции по эксплуатации). Поэтому, купив дорогую импортную стиральную машину или другой аппарат с программным управлением, ее сразу самостоятельно или с помощью "специалистов" заземляют. К этому следует добавить, что обслуживающий персонал электросетей не проходит своевременное обучение по применению УЗО в существующих (старых) схемах энергоснабжения зданий, а это приводит к разночтению Правил Устройства Электроустановок (ПУЭ). Например, повсеместно устанавливают розетки для стиральных машин и дополнительные светильники местного освещения (над зеркалом) в ванных комнатах без установки УЗО на квартирном электрощитке, а это прямое нарушение правил электробезопасности.
B.И. Зовет.
Литература
1. Схемы заземления//Электрик. -2004. - №9. - С18.
2. Журнал "Приватное строительство". - 2004. - №3.
3. Справочник "Пан-Электро".
4. Информационно-рекламные материалы инженерной компании "Донбассэнергоресурсы".
5. Газета "Электротема", 2003-2004 гг.
Смотрите также : Страничка электрика