Допустимое время срабатывания автоматических выключателей при перегрузке
Какие бытовые приборы могут привезти к перегрузу домашней электросети
Если в доме стали часто срабатывать автоматы защиты в щитке, повод серьезно задуматься и разобраться с проблемой. В электроснабжении жилья могут возникать периодически перегрузка из-за неправильной эксплуатации бытовой техники. Это чревато не только неудобством, но и пожаром.
- Что такое перегрузка электросети в доме
- Замена слабой электропроводки
- Разумное использование электросети в доме
- Влияние внешних электросетей
Что такое перегрузка электросети в доме
Срабатывание автоматов говорит о том, что возникает аварийный режим, при котором потребляемый ток превышает допустимый, на который рассчитана электрическая схема питания. Причинами могут быть следующие недостатки:
- установка более мощных бытовых приборов при старой электропроводке;
- неправильное распределение нагрузки;
- подключение неисправных устройств;
- качество поставляемой электроэнергии.
Изначально, перед монтажом внутридомовой сети рассчитывают сечение проводов, уставки срабатывания автоматов защиты, количество мест подключения в блоке розеток в зависимости от запланированной номинальной мощности бытовых приборов.
Замена слабой электропроводки
Выполненная лет 40 назад проводка алюминиевым проводом исчерпала свой ресурс и должна быть заменена. Даже рассчитанные для нее приборы она не выдержит из-за уменьшения сечения проводников в местах изгибов, ослабления контактов и старения изоляции. С 2001 года проводка должна быть выполнена медными проводниками.
Разумное использование электросети в доме
Правильная современная электропроводка более мощных электроприборов: водогрейных котлов, бойлеров, стиральных машин и электроплит делается по отдельной выделенной линии с одной мощной розеткой и защитной аппаратурой, но, если в нее вставить тройник и еще запитать дополнительно несколько приборов: мощный фен, нагреватель, утюг перегрузки не миновать.
Установка в жилых комнатах блоков розеток малой мощности для подключения гаджетов: зарядных устройств смартфонов, ноутбука, компьютера может оказаться слабой для подключения одновременно чайника, масляного обогревателя, пылесоса или утюга. Срабатывание автомата в щитке предупредит о неправильных действиях. Замена защитного устройства без усиленной электропроводки может привести к пожару.
Как правило, современные осветительные приборы дают больше света при меньшей потребляемой мощности и их линии редко перегружаются.
Подключение неисправных устройств приведет к срабатыванию защиты от перегрузки, но забытое в розетке неисправное зарядное устройство телефона или планшета может сгореть и не привести к отключению, а сразу к пожару.
Влияние внешних электросетей
Качество поставляемой электроэнергии бывает менее стабильным за городом. Снижение напряжения питающей сети приводит к потреблению большего тока электродвигателями. Кондиционеры и нагреватели работают дольше необходимого. Это приводит к серьезной перегрузке всей домашней электросети.
Отклонение частоты питающей сети от 50 Гц (если рядом с домом работает сварочный аппарат) приведет к нестабильной работе телевизоров, компьютеров и энергосберегающих ламп. Их импульсные блоки питания уходят в переходный режим, потребляют больше необходимого, выводят из строя технику и перегружают внутридомовою сеть.
Установка в загородном доме на вводе электроэнергии реле напряжения, отключающее домовую сеть при снижении напряжения ниже установленного предела и стабилизатора может предохранить домашнюю сеть от перегрузки.
Важно.Срабатывание защитных устройств в правильно рассчитанных и смонтированных домашних сетях не должно оставаться без внимания. Часто достаточно инструктажа потребителей и проблема может быть снята.
Допустимое время срабатывания автоматических выключателей при перегрузке
УЗО (более корректное название — выключатель дифференциального тока, ВДТ) является эффективным средством защиты от поражения электрическим током. Между тем не всегда бывает понятно, где и когда предписывается применять это устройство. Интересно, а что говорит об УЗО главный электротехнический документ? Приведу все пункты из ПУЭ, имеющие отношение к использованию УЗО, и прокомментирую их:
7.1.71. Для защиты групповых линий, питающих штепсельные розетки для переносных электрических приборов, рекомендуется предусматривать устройства защитного отключения (УЗО).
То есть УЗО рекомендуется ставить на розеточные цепи.
7.1.72. Если устройство защиты от сверхтока (автоматический выключатель, предохранитель) не обеспечивает время автоматического отключения 0,4 с при номинальном напряжении 220 В из-за низких значений токов короткого замыкания и установка (квартира) не охвачена системой уравнивания потенциалов, установка УЗО является обязательной.
То есть, в случае использования в доме отдельного заземления по схеме TT (т.е. не соединённого с приходящим с подстанции проводом PEN), состоящего, как правило, из трёх забитых в землю трёхметровых уголков, установка УЗО обязательна на все цепи сети, потому что такое заземление не обеспечивает нужного для срабатывания автоматических выключателей сопротивления.
7.1.73. При установке УЗО последовательно должны выполняться требования селективности. При двух- и многоступенчатой схемах УЗО, расположенное ближе к источнику питания, должно иметь уставку и время срабатывания не менее чем в 3 раза большие, чем у УЗО, расположенного ближе к потребителю.
То есть, если помимо обычных групповых УЗО для защиты линий вы решите поставить на вводе в дом «противопожарное» УЗО для защиты ввода в дом, то такое узо должно быть «селективным», то есть обеспечивать срабатывание только в случае наличия дифференциального тока в течение определённого времени, чтобы вначале дать возможность сработать групповым УЗО. Селективные УЗО имеются в продаже, но они довольно дорогие. В принципе, если вы делаете электрику для себя, то можете сэкономить на удобстве и, нарушив это требование ПУЭ, поставить на ввод обычное УЗО. Безопасность не пострадает, но при срабатывании группового УЗО вы вынуждены будете почти каждый раз бегать на улицу и включать также общее УЗО на вводе.
7.1.74. В зоне действия УЗО нулевой рабочий проводник не должен иметь соединений с заземленными элементами и нулевым защитным проводником.
Ну, это естественно, исходя из схемы работы УЗО. Если нулевой провод после УЗО соединить с заземлением, то часть тока с фазы, пройдя через электроприёмники, уйдёт, грубо говоря, не обратно в линию, а в землю, что естественно вызовет сработку УЗО.
7.1.75. Во всех случаях применения УЗО должно обеспечивать надежную коммутацию цепей нагрузки с учетом возможных перегрузок.
Говоря простым языком, УЗО не должно выгореть от перегрузки, то есть, оно должно быть защищено автоматическим выключателем с номиналом, на ступень ниже номинала УЗО по току. Это правило позволит выполнить упомянутый учёт возможной перегрузки, возникающей в цепи на время, которое нужно для срабатывания автоматических выключателей. Задержка срабатывания автоматических выключателей может достигать десятков минут, и в этот период УЗО должно работать штатно.
7.1.76. Рекомендуется использовать УЗО, представляющее собой единый аппарат с автоматическим выключателем, обеспечивающим защиту от сверхтока. Не допускается использовать УЗО в групповых линиях, не имеющих защиты от сверхтока, без дополнительного аппарата, обеспечивающего эту защиту. При использовании УЗО, не имеющих защиты от сверхтока, необходима их расчетная проверка в режимах сверхтока с учетом защитных характеристик вышестоящего аппарата, обеспечивающего защиту от сверхтока.
Это рекомендация использовать АВДТ вместо ВДТ (УЗО) преследует цель снять с пользователей ответственность за использование неправильной защиты УЗО от сверхтока. Однако, если вы понимаете, как правильно это сделать, то во многих случаях экономически целесообразно использовать именно связку АВ+ВДТ вместо рекомендуемого АВДТ. При этом надлежит выполнить упомянутые в пункте требования, правильно выбрав номиналы УЗО и автоматических выключателей.
7.1.77. В жилых зданиях не допускается применять УЗО, автоматически отключающие потребителя от сети при исчезновении или недопустимом падении напряжения сети. При этом УЗО должно сохранять работоспособность на время не менее 5 с при снижении напряжения до 50% номинального.
Ну, это требования к производителям УЗО. Не стоит приобретать подозрительно дешёвые апараты неизвестных марок.
7.1.78. В зданиях могут применяться УЗО типа «А», реагирующие как на переменные, так и на пульсирующие токи повреждений, или «АС», реагирующие только на переменные токи утечки. Источником пульсирующего тока являются, например, стиральные машины с регуляторами скорости, регулируемые источники света, телевизоры, видеомагнитофоны, персональные компьютеры и др.
То есть, в домах можно применять УЗО обоих типов по вашему усмотрению. Замечу, что УЗО типа «А» существенно дороже, а в подавляющем юольшинстве случаев повреждений достаточно УЗО типа «АС».
7.1.79. В групповых сетях, питающих штепсельные розетки, следует применять УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА. Допускается присоединение к одному УЗО нескольких групповых линий через отдельные автоматические выключатели (предохранители). Установка УЗО в линиях, питающих стационарное оборудование и светильники, а также в общих осветительных сетях, как правило, не требуется.
Требование срабатывания по номинальному дифференциальному току в 30 мА связано со свойствами человеческого организма. Переменные токи свыше 30 мА воздействуют на мышцы грудной клетки и, как следствие, могут привести к параличу дыхания и смерти. В этом же пункте допускается присоединение к одному УЗО нескольких групповых линий через автоматы, что, на мой взгляд, часто бывает экономически оправдано. Кроме того, упоминание того, что не требуется установка УЗО в линиях освещения и стационарного оборудования, на мой взгляд, расчитана на дома, электрика которых обслуживается исключительно специалистами. В том случае, если вы сами меняете себе лампочки, то установка УЗО на осветительной сети вам не помешает. То же касается и стационарного оборудования.
7.1.80. В жилых зданиях УЗО рекомендуется устанавливать на квартирных щитках, допускается их установка на этажных щитках.
УЗО, установленное в квартире, не защищает вашу линию от счётчика, расположенного в этажном щитке, до группового щитка квартиры. С другой стороны, при срабатывании УЗО для домохозяйки гораздо безопаснее включить его в собственном квартирном щитке, где всё лишее убрано за панель, чем лезть в общий этажный щит, где часто царит бардак. Как вариант, можно установить в этажном щитке селективное УЗО (с задержкой отключения), а в квартироном — групповые УЗО.
7.1.81. Установка УЗО запрещается для электроприемников, отключение которых может привести к ситуациям, опасным для потребителей (отключению пожарной сигнализации и т.п.).
Здесь всё понятно — защитное оборудование должно функционировать до последнего. Очевидно, что в домах, имеющих такое оборудование, устанавливать на вводе общее селективное узо нельзя.
7.1.82. Обязательной является установка УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА для групповых линий, питающих розеточные сети, находящиеся вне помещений и в помещениях особо опасных и с повышенной опасностью, например в зоне 3 ванных и душевых помещений квартир и номеров гостиниц.
Таким образом, установка УЗО с током срабатывания 30 мА для уличных розеток, а также розеток в ванной комнате, обязательна. Для ванных комнат рекомендуют даже 10 мА (СП31-110-2003 п.А.4.15).
7.1.83. Суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального тока УЗО. При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети — из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.
Это исчерпывающие данные для расчёта того, сколько линий можно посадить на одно УЗО. Скажем, расчёт для однофазного ввода 25 А и сети, протяжённостью 100 метров, будет таков: максимальный расчётный ток утечки равен 25 * 0,4 + 100 * 0,01 = 11 мА. Поскольку этот ток должен составлять треть от тока УЗО, то следует выбрать УЗО с током 11 * 3 = 33 мА. Такого номинала нет, но очень близко к нему УЗО на 30 мА. Тем более, редко когда случается полная нагрузка сети. Соответственно, на три фазы по 25 А можно поставить обычное трёхфазное УЗО на 30 мА. То есть, самого обычного УЗО, рассчитанного на ток утечки 30 мА на фазу вполне достаточно для установки на вводе обычного садового домика.
7.1.84. Для повышения уровня защиты от возгорания при замыканиях на заземленные части, когда величина тока недостаточна для срабатывания максимальной токовой защиты, на вводе в квартиру, индивидуальный дом и т.п. рекомендуется установка УЗО с током срабатывания до 300 мА.
Этот пункт рекомендует устанавливать «противопожарное» общее УЗО на вводе в дом, причём пункт 7.1.73 предписывает использовать для этого селективное УЗО (т.е. с задержкой по срабатыванию). Номинал УЗО выбирается между 100 и 300 мА, исходя из расчёта на основании предыдущего пункта 7.1.83. Обычно достаточно 100 мА.
7.1.85. Для жилых зданий при выполнении требований п. 7.1.83 функции УЗО по пп. 7.1.79 и 7.1.84 могут выполняться одним аппаратом с током срабатывания не более 30 мА.
Этот пункт говорит о том, что если в сети ставится единственное УЗО на вводе в дом, то оно должно быть номиналом не более 30 мА. В принципе, это требование вытекает из других пунктов, на которые даётся ссылка.
7.1.86. Если УЗО предназначено для защиты от поражения электрическим током и возгорания или только для защиты от возгораниия, то оно должно отключать как фазный, так и нулевой рабочие проводники, защита от сверхтока в нулевом рабочем проводнике не требуется.
Существуют УЗО, разрывающие только фазу, которые, исходя из этого пункта, нельзя применять в нашем случае. Кроме того, из этого пункта следует, что УЗО можно использовать в цепях с однополюсными и трёхполюсными автоматами на фазах, тогда как нулевые проводники могут подходить расходится без защиты по току, например, с нулевой шины. Это, собственно, стандартная схема распределительного щита, так что тут ничего нового. Остаётся загадкой, в каких случаях разрешено применять одномодульные УЗО.
7.1.88. К дополнительной системе уравнивания потенциалов должны быть подключены все доступные прикосновению открытые проводящие части стационарных электроустановок, сторонние проводящие части и нулевые защитные проводники всего электрооборудования (в том числе штепсельных розеток). Для ванных и душевых помещений дополнительная система уравнивания потенциалов является обязательной и должна предусматривать, в том числе, подключение сторонних проводящих частей, выходящих за пределы помещений. Если отсутствует электрооборудование с подключенными к системе уравнивания потенциалов нулевыми защитными проводниками, то систему уравнивания потенциалов следует подключить к РЕ шине (зажиму) на вводе. Нагревательные элементы, замоноличенные в пол, должны быть покрыты заземленной металлической сеткой или заземленной металлической оболочкой, подсоединенными к системе уравнивания потенциалов. В качестве дополнительной защиты для нагревательных элементов рекомендуется использовать УЗО на ток до 30 мА. Не допускается использовать для саун, ванных и душевых помещений системы местного уравнивания потенциалов.
Большой пункт, из которого применительным к УЗО будет строчка о том, что а в качестве дополнительной защиты для нагревательных элементов, замоноличенных в пол (тёплые полы), помимо заземлённой металлической сетки или заземлённой металлической оболочки рекомендуется использовать УЗО на ток до 30 мА. Ничего нового, просто сделан особый акцент на дополнительной защите именно тёплого пола.
