Противопожарное УЗО: рекомендации по выбору, правила и схемы монтажа

Противопожарное узо — принцип работы и схема подключения

Противопожарное УЗО — условный термин, характеризующий рубильник с датчиком дифференциального тока и механизмом автоматического отключения линии в случае опасных утечек. В этом и состоит противопожарный эффект, который обеспечивается любым УЗО. При этом принято подразделять устройства защитного отключения с чувствительностью 10 — 30 мА для защиты человека от поражения токами утечки, и чувствительностью 100 — 300 мА для защиты от возникновения пожара по причине некачественной или поврежденной изоляции.

Противопожарное УЗО защищает только от значительных токов утечки, которые могут привести к возникновению пожара, и оно не предназначено для защиты человека от поражения электрическим током.

В данном обзоре подробно рассмотрим особенности использования УЗО с повышенной уставкой в системе квартирного и домашнего электрообеспечения и схематические примеры подключения в электрощите.

Функции противопожарного УЗО

К основным функциям противопожарного УЗО относят:

  • Контроль состояния вводного кабеля и его защита.
  • Контроль и защита линий потребителей, в которых дифференциальная защита не установлена.
  • Анализ исправности электрической схемы после модуля на предмет тока утечек через изоляцию.
  • Резервирование (дополнительная ступень защиты) расположенных ниже защит при их отказе и продолжающемся развитии аварийного режима.

Более подробно остановимся на функции резервирования, и отметим, что поскольку УЗО — быстродействующий выключатель, то при использовании обычных вариантов с уставкой 100 — 300 мА не удастся обеспечить селективность последовательно включенных устройств защитного отключения по дифференциальному току. Поэтому, при всплеске тока утечки до многократного значения от номинального отключающего дифференциального тока, во избежание одновременного срабатывания последовательно включенных устройств, основное УЗО должно иметь задержку по времени — селективность.

В качестве противопожарных (резервных) устройств применяют только селективные УЗО типа «S», имеющие выдержку времени на срабатывание 120-60 мс.

Причины возгорания электропроводки

Причинами возгорания электропроводки могут являться:

  • Нагрев проводников (локальный или на протяженном участке) из-за перегрузки.
  • Искрение в месте плохого электрического контакта (в соединениях, на клеммах электроприборов и аппаратов)
  • Утечка с неизолированных участков цепи (в соединительных, ответвительных и проходных коробках, распределительных щитах, электрических аппаратах).
  • Горение электрической дуги на каком-либо участке цепи, вызванное током короткого замыкания.
  • Повреждения изоляции кабеля.

Повреждения изоляции кабеля могут происходить по следующим причинам:

  • Электрические — от перенапряжения и сверхтоков.
  • Механические — удар, нажим, сдавливание, изгиб, повреждение инородным телом.
  • Воздействие окружающей среды — влажность, тепло, излучение (ультрафиолет), старение, химическое воздействие.

Развитие короткого замыкания из тока утечки, приводящее к возгоранию, происходит следующим образом:

  • В месте микроповреждения изоляции между находящимися под напряжением проводниками начинает протекать крайне малый точечный ток.
  • Под воздействием влажности, загрязнения, проникновения пыли с течением времени образуется проводящий мостик, по которому протекает ток утечки.
  • По мере ухудшения состояния изоляции, начиная со значения тока примерно 1 мА, постепенно происходит обугливание проводящего канала, возникает «угольный мостик», и происходит непрерывное возрастание тока.
  • При значениях тока утечки 150 мА, что соответствует мощности 33 Вт, возникает реальная опасность возгорания за счет нагрева теплом, выделяемым в месте повреждения изоляции, различных легко воспламеняемых материалов.

Где ставится противопожарное УЗО

Для повышения уровня защиты от возгорания при замыканиях на заземленные части, когда величина тока недостаточна для срабатывания максимальной токовой защиты, на вводе в квартиру (дом) рекомендуется установка УЗО с током срабатывания от 100 мА. Устройства с уставкой 300 мА целесообразны для использования на больших объектах со множеством электрощитов и длинными кабельными линиями.

Защитное устройство применяются в многоуровневых (многоступенчатых, каскадных) схемах как первая ступень дифференциальной защиты. Оно ставится в щитах учета или в этажных распределительных щитах после счетчика. При этом, с вводного автомата фазный и рабочий нулевой проводник заводятся непосредственно к прибору учета (электросчетчику). Далее, после прибора учета, устанавливается противопожарный УЗО.

Приводя частный пример, можно отметить, что применение противопожарного УЗО особенно актуально в деревянном доме, имеющем два и более распределительных щитов. При такой схеме нужно отслеживать как вводной кабель, так и не защищенные групповыми УЗО транзитные кабели, связывающие электрощиты.

Принцип работы противопожарного УЗО

Принцип работы как противопожарного, так и обычного УЗО одинаков основан по постоянном сравнении векторов тока, протекающих по фазному и нулевому проводнику.

Рассмотрим подробно данный механизм:

  1. В нормальном режиме электроснабжения, когда векторы тока равны, наводимые магнитные потоки от каждого провода, складываясь в магнитопроводе, уничтожают друг друга.
  2. При образовании утечки ток в рабочем нулевом проводнике уменьшается на ее величину.
  3. Пропорционально утечке изменяется суммарный магнитный поток. Он индуцирует в катушке магнитопровода электродвижущую силу (ЭДС).
  4. Под воздействием ЭДС срабатывает исполнительное реле KL. Оно полностью снимает питание с защищаемой линии.

УЗО общего применения, обладая высоким быстродействием, предназначено для защиты человека от воздействия электрическим током. Противопожарное УЗО имеет повышенную уставку срабатывания на 100 или 300 миллиампер и, соответственно, меньшее быстродействие. Наглядно данное различие продемонстрировано в следующем графике:

Времятоковые характеристики УЗО

Противопожарное УЗО с чувствительностью в 100 — 300 мА предупредит короткое замыкание и не допустит возгорания, обесточив все здание до устранения утечки тока. И такие устройства с грубой отсечкой в первую очередь прикрывают те участки сети, которые не защищены УЗО общего применения.

Пожарная безопасность электроустановок

Выделим информацию из нормативных документов, которая регламентирует использование УЗО для обеспечения пожарной безопасности электроустановок зданий, сооружений и строений:

Схема подключения УЗО

Переходя к рассмотрению типичных схем расключения противопожарного УЗО в электрощите, необходимо обратить особое внимание на обеспечение селективности дифференциальной защиты в каскадных схемах и соблюсти следующие условия:

  • Чувствительность по току утечки у таких УЗО должна отличаться от УЗО общего применения минимум в 3 раза.
  • Время срабатывания также должно отличаться минимум в 3 раза.

Поэтому, для обеспечения селективности при применении противопожарного УЗО, оно помимо повышенную уставки, должно быть селективным (типа S, реже G). В противном случае, при срабатывании нижестоящего УЗО общего применения будет срабатывать и противопожарное.

Рассмотрим схему электроснабжения с использованием вводного противопожарного узо:

В данной схеме:

  1. — вводной автомат
  2. — вводное селективное УЗО для защиты от пожара с током отсечки 100 или 300 мА.
  3. — УЗО общего применения с током отсечки 30 мА для защиты розеточной группы.
  4. — автоматические выключатели без защиты линий групповым УЗО, но защищенные вводным УЗО.
  5. — автоматические выключатели защищенные групповым и вводным УЗО.
  6. — гребенчатая шина, которая переносит фазный проводник на все автоматические выключатели группы.
  7. — основная нулевая шина для связки с вводным УЗО.
  8. — нулевая шина для связки с групповым УЗО.
  9. — шина заземления.
  10. — подключение фазного проводника L от вводного кабеля.
  11. — подключение рабочего нулевого проводника N от вводного кабеля.
  12. — подключение защитного нулевого проводника (заземление) PE от вводного кабеля.

Стоит отметить, что в данной схеме не отображен электросчетчик, который должен располагаться перед противопожарным УЗО.

Подведем итог. Противопожарное УЗО, а точнее селективное УЗО с номинальным дифференциальным отключающим током 100 мА или 300 мА устанавливается на вводе щита для защиты от тока замыкания на землю, который может вызвать возгорание изоляции жил кабеля в случае, если не все групповые линии находятся под защитой УЗО с номинальными дифференциальными отключающими токами до 30 мА.

Читайте также:
Отзывы о газовых котлах Лемакс и их практическом использовании

Применение противопожарного УЗО для защиты проводки от возгорания

Проблемы с проводкой часто становятся причиной возгорания. Старые кабели особенно подвержены ухудшению изоляционных свойств, которое приводит к их нагреву и короткому замыканию. Для борьбы с подобным явлением применяют противопожарное УЗО.

Назначение дифференциальных выключателей

Дифференциальные автоматические выключатели предназначаются для защиты электросети от коротких замыканий и асимметрии токов. Принцип работы подобных устройств основан на сравнении значений и направлений токов, протекающих в L и N жилах питающей сети. Если они равны, то дифференциальный автомат остается во включенном состоянии. Если отличаются, то он отключит нагрузку.

Принцип работы дифференциального автомата

Особенностью работы дифференциального автомата является то, что помимо сравнения токов друг с другом, он замеряет их абсолютное значение. Таким образом, диф автомат, кроме сравнивающей функции, выполняет задачу по отсечке потребителя при перегрузке по мощности. В этом плане его роль схожа с обыкновенным автоматическим выключателем.

В итоге можно выделить 2 задачи, которые выполняет диф автомат:

  • защита при перекосе нагрузки или утечки тока на землю;
  • отключение потребителя при перегрузке или КЗ.

Следует понимать отличия между устройством защитного отключения и дифференциальным автоматическим выключателем. УЗО используется только для обнаружения утечки. Диф автомат же работает по схожему принципу, но дополнительно защищает сеть от замыканий и перегрузок по току.

Как УЗО предотвращает пожар

Для подобных целей применяются специальные противопожарные устройства защитного отключения. Их особенность состоит в высоком токе утечки. Его значения подбираются, исходя из мощности потребителя и нормальных токов утечки (возникают из-за старения изоляции). Ориентировочные значения следующие:

  • до 100 мА — для рядовых потребителей, квартир и частных домов;
  • до 300мА — для промышленных потребителей, мастерских и небольших цехов.

В большинстве случаев пожар возникает из-за некачественного контакта или плохой изоляции проводки. Ток начинает протекать через защитный слой кабеля на окружающие его предметы. Например, арматуру или металлические корпуса электрических аппаратов. Протекание тока приводит к нагреву поврежденного места. С течением времени его температура возрастает до воспламенения изоляции.

Роль противопожарного защитного устройства заключается в заблаговременном отключении потребителя при возникновении нагревающих токов утечки. Впоследствии такое отключение спасает проводку от пожара. А УЗО не позволит подать напряжение, пока поврежденное место не будет найдено, а проблема устранена.

Дополнительная информация. Если устройство защитного отключения слишком часто срабатывает без ведомой на то причины, то следует обратить внимание на исправность самого прибора. Нередки случаи, когда виновником ложных срабатываний является само УЗО. Во избежание подобных неприятностей лучше приобретать автоматику от надежных производителей, таких как ABB.

Выбор противопожарного защитного устройства

Существует огромное количество различных моделей УЗО. Каждая из них оптимально подходит под определенную задачу. Например, для защиты обычных квартир применяют однофазные защитные устройства, а для небольшой мастерской уже пригодится трехфазный прибор.

Разница существует и в максимальных токах, которые способно пропускать УЗО. Для квартиры достаточно устройства на 25-32 А. Для промышленных объектов, как правило, требуется аппарат минимум на 63 А, что соответствует потребителю мощностью около 15 кВт.

Поэтому существует ряд критериев, по которым следует выбирать устройство защитного отключения. Самые значимые из них таковы:

  1. Ток утечки. Для противопожарных моделей он лежит в диапазоне 100-300 миллиампер.
  2. Электронное или электромеханическое УЗО. Этот фактор влияет на надежность прибора.
  3. Селективное или неселективное устройство. Зависит от масштабов и сложности схемы.

Ток утечки УЗО

Типичные значения составляют 100-300 мА. При выборе следует исходить из двух факторов:

  1. Разветвленность электропроводки. Чем она больше, тем выше утечка.
  2. Состояние изоляции. Чем она старее, сырее и грязнее, тем сильнее утечки.

Для квартиры применяют УЗО на 100 мА. Объясняется это малой разветвленностью и общей длиной проводки. Ведь чем больше площадь проложенных в стенах кабелей, тем проще току найти слабое место в изоляции и утечь на близлежащие заземленные конструкции.

У больших промышленных потребителей маршруты электроснабжения более разветвленные. Также они имеют большую протяженность. Поэтому току проще найти слабую изоляцию и покинуть токоведущую жилу.

Дополнительная информация. Здесь стоит подчеркнуть, что утечка тока и короткое замыкание на землю — вещи разные. При КЗ сопротивление изоляции падает практически до нуля. Поэтому возникают огромные и разрушительные токи замыкания, сопровождающиеся искрами и горением дуги. Утечка тока через изоляцию — явление обычное и нормальнее. В разумных пределах оно присутствует даже у новых электрических кабелей.

Другой важный фактор, повышающий ток утечки — это состояние изоляции. Влага, частички грязи, металлическая пыль и трещины уменьшают сопротивление защитного слоя. Такое обычно происходит со старой проводкой. Из-за этого возрастают утечки тока. Поэтому если проводка старая или находится во влажной среде, то желательно выбрать УЗО, рассчитанное на большие утечки.

Электронное или механическое устройство

Представленные в продаже противопожарные защитные устройства по исполнению делятся на 2 вида:

  1. Электронные. Содержат небольшую печатную плату, управляющую контактами.
  2. Электромеханические. Работают без сложной электроники.

Электронные устройства обладают недостатком. Для их работы необходимо напряжение в защищаемой линии. Поэтому если перед УЗО происходит обрыв нулевого проводника, то оно теряет работоспособность и не срабатывает при повреждении изоляции.

Электромеханические устройства в этом плане надежнее. Они не столь критичны к качеству питающего напряжения и менее восприимчивы к его скачкам и просадкам.

Читайте также:
Сверление отверстий в металле: виды инструментов, технология, приспособление для пробивки жести

Обычное УЗО или селективное

Обычные защитные устройства пригодны для небольших потребителей. Они подходят для квартир с малым числом комнат и надежной изоляцией проводки. Главный недостаток таких устройств — это невозможность оперативно выяснить, где именно произошла утечка тока. То есть если где-то в квартире повредилась изоляция, то электропитание всей площади отключится.

УЗО селективного действия используются для формирования избирательной защиты. Обычно это устройства категории S. Их применение позволяет локализовать место повреждения изоляции и отключить от электропитания только и именно проблемный участок.

Селективное устройство EKF

Селективные устройства защитного отключения устанавливаются на вводе в электрощит. Они целесообразны для крупных разветвленных потребителей или многокомнатных квартир, в которых поиск места утечки тока способен занять слишком большое время.

Где используется противопожарное защитное устройство

Противопожарные УЗО применяются для защиты от возгорания в многоквартирных домах. Жильцы устанавливают защитное устройство в свои распределительные щиты на вводе в квартиру. При этом УЗО по требованиям энергоснабжающей организации устанавливается после прибора учета. За редким исключением используют стандартные противопожарные устройства с током утечки до 100 мА. Для средней квартиры с современной проводкой такой номинал является оптимальным.

Другая сфера применения противопожарного УЗО — это защита для частного дома из древесины. Материал стен здесь принципиален. Дерево в большей степени подвержено горению. Оно обладает меньшим удельным сопротивлением, чем бетон. Поэтому в доме из дерева риск возникновения пожара из-за проблем с проводкой на порядок выше, чем в бетонном здании. Соответственно УЗО для построек из натуральных материалов гораздо актуальнее, чем для кирпичных или бетонных.

УЗО может использоваться и в составе более сложных систем пожаротушения. Например, в сочетании с противопожарным оборудованием таких компаний как AAB Technology.

Монтаж и типовые схемы подключения противопожарного УЗО

Для установки противопожарного устройства защитного отключения потребуется минимальный набор инструментов, немного опыта электромонтажных работ и подходящая для потребителя схема. Перед монтажом нужно ориентироваться на следующий список инструментов и материалов:

  • пассатижи, кусачки, 1-2 м провода сечением от 2,5 кв. мм;
  • индикаторная отвертка, мультиметр или контрольная лампочка;
  • само УЗО и инструкция по его установке;
  • подходящая схема подключения.

Важно! Перед установкой защитного устройства требуется снять с электрощита напряжение. Для этого необходимо отключить вводной автоматический выключатель, затем убедиться в отсутствии опасного потенциала при помощи индикатора или вольтметра. В идеале лучше использовать контрольную лампу накаливания.

Сложности существуют с подбором правильной схемы. Квартирный щиток может быть оснащен заземляющим проводом, а может быть и без него. Некоторые потребители для работы требуют 3 фазы питания, а некоторые только одну. Поэтому ниже приведены несколько типичных схем подключения противопожарного УЗО.

Подключение однофазного УЗО

Одна из наиболее популярных схем. Она применима в квартирах и частных домах с однофазным питанием без заземляющего провода:

  1. На вводе в электрощит устанавливается автоматический выключатель. Он защитит последующие цепи от КЗ.
  2. За ним следует прибор учета. В данном случае он однофазный.
  3. Далее подключается УЗО. Монтаж проводов выполняется согласно маркировке на корпусе прибора.
  4. После УЗО ноль следует подсоединить на общую N шину, а фаза расходится по групповым автоматам.

Подключение трехфазного УЗО

Для защиты от пожара трехфазной сети потребуется четырехполюсное устройство на 380 В. Остальные же принципы монтажа остаются теми же. Сначала идет вводной автомат, затем счетчик и групповые автоматы или УЗО.

Основная задача противопожарного УЗО — это защита от возгорания проводки. Устройства этого класса рассчитаны на сравнительно высокие токи утечки до 300 мА. Поэтому они не подходят для обеспечения безопасности человека от поражения электротоком.

На ток утечки противопожарного УЗО оказывает влияние состояние и возраст проводки. Также сказывается ее протяженность и разветвленность. Чем хуже состояние кабелей, тем выше риск ложных срабатываний устройства защиты.

Противопожарное УЗО: рекомендации по выбору, правила и схемы монтажа

Противопожарное узо — принцип работы и схема подключения

Противопожарное УЗО — условный термин, характеризующий рубильник с датчиком дифференциального тока и механизмом автоматического отключения линии в случае опасных утечек. В этом и состоит противопожарный эффект, который обеспечивается любым УЗО. При этом принято подразделять устройства защитного отключения с чувствительностью 10 — 30 мА для защиты человека от поражения токами утечки, и чувствительностью 100 — 300 мА для защиты от возникновения пожара по причине некачественной или поврежденной изоляции.

Противопожарное УЗО защищает только от значительных токов утечки, которые могут привести к возникновению пожара, и оно не предназначено для защиты человека от поражения электрическим током.

В данном обзоре подробно рассмотрим особенности использования УЗО с повышенной уставкой в системе квартирного и домашнего электрообеспечения и схематические примеры подключения в электрощите.

Функции противопожарного УЗО

К основным функциям противопожарного УЗО относят:

  • Контроль состояния вводного кабеля и его защита.
  • Контроль и защита линий потребителей, в которых дифференциальная защита не установлена.
  • Анализ исправности электрической схемы после модуля на предмет тока утечек через изоляцию.
  • Резервирование (дополнительная ступень защиты) расположенных ниже защит при их отказе и продолжающемся развитии аварийного режима.

Более подробно остановимся на функции резервирования, и отметим, что поскольку УЗО — быстродействующий выключатель, то при использовании обычных вариантов с уставкой 100 — 300 мА не удастся обеспечить селективность последовательно включенных устройств защитного отключения по дифференциальному току. Поэтому, при всплеске тока утечки до многократного значения от номинального отключающего дифференциального тока, во избежание одновременного срабатывания последовательно включенных устройств, основное УЗО должно иметь задержку по времени — селективность.

В качестве противопожарных (резервных) устройств применяют только селективные УЗО типа «S», имеющие выдержку времени на срабатывание 120-60 мс.

Причины возгорания электропроводки

Причинами возгорания электропроводки могут являться:

  • Нагрев проводников (локальный или на протяженном участке) из-за перегрузки.
  • Искрение в месте плохого электрического контакта (в соединениях, на клеммах электроприборов и аппаратов)
  • Утечка с неизолированных участков цепи (в соединительных, ответвительных и проходных коробках, распределительных щитах, электрических аппаратах).
  • Горение электрической дуги на каком-либо участке цепи, вызванное током короткого замыкания.
  • Повреждения изоляции кабеля.
Читайте также:
Плюсы и минус отделки балкона пластиковыми панелями, вагонкой и другими материалами

Повреждения изоляции кабеля могут происходить по следующим причинам:

  • Электрические — от перенапряжения и сверхтоков.
  • Механические — удар, нажим, сдавливание, изгиб, повреждение инородным телом.
  • Воздействие окружающей среды — влажность, тепло, излучение (ультрафиолет), старение, химическое воздействие.

Развитие короткого замыкания из тока утечки, приводящее к возгоранию, происходит следующим образом:

  • В месте микроповреждения изоляции между находящимися под напряжением проводниками начинает протекать крайне малый точечный ток.
  • Под воздействием влажности, загрязнения, проникновения пыли с течением времени образуется проводящий мостик, по которому протекает ток утечки.
  • По мере ухудшения состояния изоляции, начиная со значения тока примерно 1 мА, постепенно происходит обугливание проводящего канала, возникает «угольный мостик», и происходит непрерывное возрастание тока.
  • При значениях тока утечки 150 мА, что соответствует мощности 33 Вт, возникает реальная опасность возгорания за счет нагрева теплом, выделяемым в месте повреждения изоляции, различных легко воспламеняемых материалов.

Где ставится противопожарное УЗО

Для повышения уровня защиты от возгорания при замыканиях на заземленные части, когда величина тока недостаточна для срабатывания максимальной токовой защиты, на вводе в квартиру (дом) рекомендуется установка УЗО с током срабатывания от 100 мА. Устройства с уставкой 300 мА целесообразны для использования на больших объектах со множеством электрощитов и длинными кабельными линиями.

Защитное устройство применяются в многоуровневых (многоступенчатых, каскадных) схемах как первая ступень дифференциальной защиты. Оно ставится в щитах учета или в этажных распределительных щитах после счетчика. При этом, с вводного автомата фазный и рабочий нулевой проводник заводятся непосредственно к прибору учета (электросчетчику). Далее, после прибора учета, устанавливается противопожарный УЗО.

Приводя частный пример, можно отметить, что применение противопожарного УЗО особенно актуально в деревянном доме, имеющем два и более распределительных щитов. При такой схеме нужно отслеживать как вводной кабель, так и не защищенные групповыми УЗО транзитные кабели, связывающие электрощиты.

Принцип работы противопожарного УЗО

Принцип работы как противопожарного, так и обычного УЗО одинаков основан по постоянном сравнении векторов тока, протекающих по фазному и нулевому проводнику.

Принцип работы УЗО

Рассмотрим подробно данный механизм:

  1. В нормальном режиме электроснабжения, когда векторы тока равны, наводимые магнитные потоки от каждого провода, складываясь в магнитопроводе, уничтожают друг друга.
  2. При образовании утечки ток в рабочем нулевом проводнике уменьшается на ее величину.
  3. Пропорционально утечке изменяется суммарный магнитный поток. Он индуцирует в катушке магнитопровода электродвижущую силу (ЭДС).
  4. Под воздействием ЭДС срабатывает исполнительное реле KL. Оно полностью снимает питание с защищаемой линии.

УЗО общего применения, обладая высоким быстродействием, предназначено для защиты человека от воздействия электрическим током. Противопожарное УЗО имеет повышенную уставку срабатывания на 100 или 300 миллиампер и, соответственно, меньшее быстродействие. Наглядно данное различие продемонстрировано в следующем графике:

Времятоковые характеристики УЗО

Противопожарное УЗО с чувствительностью в 100 — 300 мА предупредит короткое замыкание и не допустит возгорания, обесточив все здание до устранения утечки тока. И такие устройства с грубой отсечкой в первую очередь прикрывают те участки сети, которые не защищены УЗО общего применения.

Пожарная безопасность электроустановок

Выделим информацию из нормативных документов, которая регламентирует использование УЗО для обеспечения пожарной безопасности электроустановок зданий, сооружений и строений:

  • квартирные дома, включая квартирные дома для престарелых и семей с инвалидами, передвигающимися на креслах-колясках, а также общежития;
  • индивидуальные жилые дома;
  • дачи, садовые домики;
  • бытовые помещения.

Схема подключения УЗО

Переходя к рассмотрению типичных схем расключения противопожарного УЗО в электрощите, необходимо обратить особое внимание на обеспечение селективности дифференциальной защиты в каскадных схемах и соблюсти следующие условия:

  • Чувствительность по току утечки у таких УЗО должна отличаться от УЗО общего применения минимум в 3 раза.
  • Время срабатывания также должно отличаться минимум в 3 раза.

Поэтому, для обеспечения селективности при применении противопожарного УЗО, оно помимо повышенную уставки, должно быть селективным (типа S, реже G). В противном случае, при срабатывании нижестоящего УЗО общего применения будет срабатывать и противопожарное.

Рассмотрим схему электроснабжения с использованием вводного противопожарного узо:

В данной схеме:

  1. — вводной автомат
  2. — вводное селективное УЗО для защиты от пожара с током отсечки 100 или 300 мА.
  3. — УЗО общего применения с током отсечки 30 мА для защиты розеточной группы.
  4. — автоматические выключатели без защиты линий групповым УЗО, но защищенные вводным УЗО.
  5. — автоматические выключатели защищенные групповым и вводным УЗО.
  6. — гребенчатая шина, которая переносит фазный проводник на все автоматические выключатели группы.
  7. — основная нулевая шина для связки с вводным УЗО.
  8. — нулевая шина для связки с групповым УЗО.
  9. — шина заземления.
  10. — подключение фазного проводника L от вводного кабеля.
  11. — подключение рабочего нулевого проводника N от вводного кабеля.
  12. — подключение защитного нулевого проводника (заземление) PE от вводного кабеля.

Стоит отметить, что в данной схеме не отображен электросчетчик, который должен располагаться перед противопожарным УЗО.

Подведем итог. Противопожарное УЗО, а точнее селективное УЗО с номинальным дифференциальным отключающим током 100 мА или 300 мА устанавливается на вводе щита для защиты от тока замыкания на землю, который может вызвать возгорание изоляции жил кабеля в случае, если не все групповые линии находятся под защитой УЗО с номинальными дифференциальными отключающими токами до 30 мА.

Применение противопожарного УЗО для защиты проводки от возгорания

Проблемы с проводкой часто становятся причиной возгорания. Старые кабели особенно подвержены ухудшению изоляционных свойств, которое приводит к их нагреву и короткому замыканию. Для борьбы с подобным явлением применяют противопожарное УЗО.

Назначение дифференциальных выключателей

Дифференциальные автоматические выключатели предназначаются для защиты электросети от коротких замыканий и асимметрии токов. Принцип работы подобных устройств основан на сравнении значений и направлений токов, протекающих в L и N жилах питающей сети. Если они равны, то дифференциальный автомат остается во включенном состоянии. Если отличаются, то он отключит нагрузку.

Читайте также:
Сетка сварная для забора

Особенностью работы дифференциального автомата является то, что помимо сравнения токов друг с другом, он замеряет их абсолютное значение. Таким образом, диф автомат, кроме сравнивающей функции, выполняет задачу по отсечке потребителя при перегрузке по мощности. В этом плане его роль схожа с обыкновенным автоматическим выключателем.

В итоге можно выделить 2 задачи, которые выполняет диф автомат:

  • защита при перекосе нагрузки или утечки тока на землю;
  • отключение потребителя при перегрузке или КЗ.

Следует понимать отличия между устройством защитного отключения и дифференциальным автоматическим выключателем. УЗО используется только для обнаружения утечки. Диф автомат же работает по схожему принципу, но дополнительно защищает сеть от замыканий и перегрузок по току.

Как УЗО предотвращает пожар

Для подобных целей применяются специальные противопожарные устройства защитного отключения. Их особенность состоит в высоком токе утечки. Его значения подбираются, исходя из мощности потребителя и нормальных токов утечки (возникают из-за старения изоляции). Ориентировочные значения следующие:

  • до 100 мА — для рядовых потребителей, квартир и частных домов;
  • до 300мА — для промышленных потребителей, мастерских и небольших цехов.

В большинстве случаев пожар возникает из-за некачественного контакта или плохой изоляции проводки. Ток начинает протекать через защитный слой кабеля на окружающие его предметы. Например, арматуру или металлические корпуса электрических аппаратов. Протекание тока приводит к нагреву поврежденного места. С течением времени его температура возрастает до воспламенения изоляции.

Роль противопожарного защитного устройства заключается в заблаговременном отключении потребителя при возникновении нагревающих токов утечки. Впоследствии такое отключение спасает проводку от пожара. А УЗО не позволит подать напряжение, пока поврежденное место не будет найдено, а проблема устранена.

Дополнительная информация. Если устройство защитного отключения слишком часто срабатывает без ведомой на то причины, то следует обратить внимание на исправность самого прибора. Нередки случаи, когда виновником ложных срабатываний является само УЗО. Во избежание подобных неприятностей лучше приобретать автоматику от надежных производителей, таких как ABB.

Выбор противопожарного защитного устройства

Существует огромное количество различных моделей УЗО. Каждая из них оптимально подходит под определенную задачу. Например, для защиты обычных квартир применяют однофазные защитные устройства, а для небольшой мастерской уже пригодится трехфазный прибор.

Разница существует и в максимальных токах, которые способно пропускать УЗО. Для квартиры достаточно устройства на 25-32 А. Для промышленных объектов, как правило, требуется аппарат минимум на 63 А, что соответствует потребителю мощностью около 15 кВт.

Поэтому существует ряд критериев, по которым следует выбирать устройство защитного отключения. Самые значимые из них таковы:

  1. Ток утечки. Для противопожарных моделей он лежит в диапазоне 100-300 миллиампер.
  2. Электронное или электромеханическое УЗО. Этот фактор влияет на надежность прибора.
  3. Селективное или неселективное устройство. Зависит от масштабов и сложности схемы.
Ток утечки УЗО

Типичные значения составляют 100-300 мА. При выборе следует исходить из двух факторов:

  1. Разветвленность электропроводки. Чем она больше, тем выше утечка.
  2. Состояние изоляции. Чем она старее, сырее и грязнее, тем сильнее утечки.

Для квартиры применяют УЗО на 100 мА. Объясняется это малой разветвленностью и общей длиной проводки. Ведь чем больше площадь проложенных в стенах кабелей, тем проще току найти слабое место в изоляции и утечь на близлежащие заземленные конструкции.

У больших промышленных потребителей маршруты электроснабжения более разветвленные. Также они имеют большую протяженность. Поэтому току проще найти слабую изоляцию и покинуть токоведущую жилу.

Дополнительная информация. Здесь стоит подчеркнуть, что утечка тока и короткое замыкание на землю — вещи разные. При КЗ сопротивление изоляции падает практически до нуля. Поэтому возникают огромные и разрушительные токи замыкания, сопровождающиеся искрами и горением дуги. Утечка тока через изоляцию — явление обычное и нормальнее. В разумных пределах оно присутствует даже у новых электрических кабелей.

Другой важный фактор, повышающий ток утечки — это состояние изоляции. Влага, частички грязи, металлическая пыль и трещины уменьшают сопротивление защитного слоя. Такое обычно происходит со старой проводкой. Из-за этого возрастают утечки тока. Поэтому если проводка старая или находится во влажной среде, то желательно выбрать УЗО, рассчитанное на большие утечки.

Противопожарное УЗО для частного дома

Пожар в доме может привести к большим материальным проблемам и даже к травмам или гибели людей. Одной из причин возгорания является неисправность электроприборов или проводки.

Для защиты от перегрузки и короткого замыкания используются автоматические выключатели, а для отключения линии при нарушении изоляции между токоведущими частями и заземлёнными элементами применяется противопожарное УЗО.

В этой статье рассказывается о том, как работает этот вид защиты и в каких случаях необходима установка такого прибора.

На чем основана противопожарная защита

Короткое замыкание между деталями электрооборудования, находящимися под напряжением, и заземлёнными частями конструкции вызывает ток короткого замыкания, который достаточен для срабатывания автоматического выключателя.

Однако при повреждении изоляции короткое замыкание возникает не всегда. В некоторых случаях появляется ток утечки, величина которого составляет всего 100-500мА.

При напряжении 220В мощность, выделяемая в месте замыкания, достигает 100Вт. Аналогичную мощность имеет пламя карманной зажигалки и его вполне достаточно для разогрева места аварии до температуры возгорания рядом расположенных легковоспламеняемых материалов. Для защиты от подобных ситуаций используется противопожарное УЗО.

Уставка такого устройства в зависимости от модели составляет от 100 до 500мА. Такие токи являются опасными для здоровья и жизни людей, но противопожарное УЗО для частного дома может защитить электропроводку от возгорания, а дом от пожара.

Конструкция и принцип действия этого аппарата ничем не отличается от обычных приборов, кроме более высокого тока утечки. В УЗО и дифавтоматах, применяемых в домашней электропроводке, он составляет 10-30мА. Номинальный ток аппаратов противопожарной защиты может быть любым, но обычно он начинается от 25А и зависит от реле, установленного внутри устройства.

Информация! Количество полюсов зависит от числа фаз – двухполюсные приборы устанавливаются в однофазной сети, а четырёхполюсные в трёхфазной.
Читайте также:
Особенности эксплуатации ртутно-кварцевых ламп

Схема подключения противопожарного УЗО

Смертельным для человека в сети переменного напряжения является ток 100мА, поэтому для защиты электроприборов используются УЗО с уставкой 10 или 30мА. Противопожарное УЗО 100 или 300 мА от поражения электрическим током защитить не может, поэтому такие устройства устанавливают во вводных электрощитах для аварийного отключения всего здания. Это обеспечивает селективность защиты.

Справка! Селективность защиты – это такое построение схемы и выбор параметров устройств защиты, при котором в аварийной ситуации отключается только неисправный участок, а всё остальное оборудование остаётся подключённым к сети.

Противопожарное УЗО отключает питающие кабеля и автоматические выключатели, позволяет отключать только тот участок, в котором имеется короткое замыкание и уменьшает количество ложных срабатываний.

Например, при попадании воды на электронную плату стиральной машины отключится питающая её линия, а все остальные электроприборы остаются включёнными.

В некоторых ситуациях вместо этого прибора целесообразна установка дифавтомата с такими же защитными параметрами. Это позволяет сэкономить место в электрошкафу или улучшить защиту, заменив обычный автоматический выключатель дифференциальным.

Номинал противопожарного УЗО

Выбор противопожарного УЗО для защиты дома связан с необходимостью отключения питания при появлении тока утечки сразу в нескольких линиях. При этом утечка в каждом отдельном кабеле может быть небольшой, но общий ток при этом составляет значительную величину. Например, подобная ситуация возникает при высокой влажности в ванной комнате или затоплении квартиры соседями с верхнего этажа.

Кроме того, параметры противопожарного УЗО должны обеспечивать отсутствие срабатываний при отключении одного из защитных устройств, расположенных ближе к месту аварии. Этим требованиям отвечает двух- или трёхступенчатая система защиты, в которой ток уставки каждой следующей ступени выше, чем предыдущей.

Распространённые модели противопожарных УЗО имеют номинальный ток утечки 100 для квартиры или частного дома и 300мА для вводного щитка в многоквартирном здании. Существуют так же устройства с регулируемыми уставками – 40-100, 63-100, 63-300 и 100-300мА. Количество полюсов зависит от числа фаз – 2 полюса в однофазной сети и 4 в трёхфазной.

Информация! Номинальный ток УЗО определяется вводным автоматическим выключателем и должен быть равен или больше номинального тока автомата.

Чем противопожарное УЗО отличается от обычного

Принцип действия всех устройств защитного отключения одинаков. Отличие только в токе уставки, именно он определяет место установки и назначение прибора:

  • 10мА. Используются только для защиты стиральной машины или розеток в ванной. При подключении к устройству розеток или освещения, находящихся в других частях квартиры, ток уставки повышается до 30мА.
  • 30мА. Самый распространённый номинал дифференциальной защиты, устанавливается на всех линиях бытовой проводки.
  • 100, 300 и 500мА. УЗО с такими номиналами называют противопожарными. Они не защищают людей от поражения электрическим током, но предохраняют проводку от возгорания.

Так зачем же нужны противопожарные УЗО? Эти приборы устанавливаются во вводных щитах и шкафах, сразу после вводного автомата или электросчётчика. Они защищают не потребителей, а кабеля и электрощиты. Ток уставки этих приборов выбирается таким образом, чтобы обеспечить селективность защиты.

Отличие между противопожарным и обычным УЗО:

  1. 1. Уставка по току утечке;
  2. 2. Назначение по защите.

Название этого класса приборов “противопожарные” указывает на основное предназначение таких устройств. В первую очередь они защищают электропроводку от пожара.

При токе утечки 300мА в сети 220В в месте нарушения изоляции выделяется мощность около 60 Вт. Этого вполне достаточно для нагрева конструкции до температуры возгорания. Если лампу накаливания такой мощности накрыть листом бумаги, то через некоторое время бумага может обуглиться или даже загореться.

Так как же работает противопожарное УЗО? Принцип действия этих устройств такой же, как и у приборов с меньшей уставкой и основан на сравнении токов в нулевом и фазном проводах:

  1. 1. в обычной ситуации эти токи равны;
  2. 2. при нарушении изоляции между фазным проводом и заземлённым корпусом электроприбора или элементами конструкции здания появляется ток утечки;
  3. 3. ток, протекающий по нулевому проводу, уменьшается на величину тока утечки;
  4. 4. равенство между токами в нулевом и фазном проводах нарушается;
  5. 5. при достижении тока утечки величины равной или большей уставке УЗО аппарат отключается.
Важно! Основным недостатком этих устройств является большая величина уставки – выше, чем опасная для жизни человека. Поэтому противопожарные УЗО применяются только в сочетании с групповыми УЗО, имеющими уставку меньшей величины.

Где ставится противопожарное УЗО

Противопожарное УЗО монтируется в квартирных электрощитах после счётчика, в этажных распредщитах или в домовых вводных щитах. Они так же могут располагаться в распредустройстве понижающей трансформаторной подстанции.

Основное предназначение этих приборов следующее:

  • защита кабеля, соединяющего щит учета и жилое здание.
  • защита участков электропроводки, в которых отсутствует УЗО;
  • отключение электрощитов при замыкании внутри щита;
  • дублирование нижестоящей дифференциальной защиты.

Для обеспечения селективности вышестоящее противопожарное УЗО следует выбирать с уставкой в 3 раза выше, чем у нижестоящего. Например, защитное устройство отдельной линии должно иметь ток срабатывания 30мА, прибор в квартирном щите выбирается с уставкой 100мА, защита на этаже выбирается с током отключения 300мА, а общедомовой аппарат должен иметь уставку 500мА.

Кроме того, следует учесть время срабатывания. Оно так же должно отличаться в 3 раза. Самый быстродействующий прибор выбирается для отдельных линий и электроприборов, иначе при больших токах утечки возможно отключение сразу всех защитных устройств – от подключенных к отдельному электроприбору до общедомового.

Каким номиналом выбрать УЗО 100 или 300 мА?

При выборе противопожарного УЗО возникает вопрос – какими параметрами должно обладать устройство? Если с номинальным током всё просто, он должен быть равен или больше соответствующего автоматического выключателя, то ток уставки зависит от места установки прибора.

В квартирном щитке достаточно 100мА, а на этаже желательно установить аппарат с уставкой 300мА.

При отсутствии противопожарного УЗО в квартирном щите прибор с уставкой 100мА располагается в этажном или общедомовом щите. Общее правило при выборе тока срабатывания следующее – чем меньше, тем лучше. Мощность утечки даже в устройстве 100мА составляет 22Вт, что соответствует паяльнику средней мощности.

Читайте также:
Смазка редуктора бензокосы: чем смазать нижний и верхний редуктор мотокосы? Какую смазку лучше использовать для бензинового триммера?

Нормативные документы по использования

Нужно ли противопожарное УЗО и какими параметрами должно обладать это устройство указано в различных нормативных документах.

  • ГОСТ Р 50571.17-2000 482.2.10. В этом ГОСТе указаны меры безопасности, позволяющие уменьшить или предотвратить последствия воздействия тока утечки на оборудование или кабеля. Для этого необходимо установить УЗО или дифференциальный автомат с током уставки не более 500мА . Вместо установки УДТ допускается постоянное использование устройства, контролирующего сопротивление изоляции и, в случае её нарушения, подающее сигнал и (или) отключающее питание.
  • СП 256.1325800.2016 10.13. В этих правилах предусмотрены меры защиты от возгорания электропроводки в квартире или частном доме. Для отключения питания в том случае, если ток утечки на землю недостаточен для срабатывания автоматического выключателя, необходима установка во вводном щитке устройства дифференциальной защиты с током уставки не более 300мА .
  • ГОСТ Р 50572.4.42-2012. Этот документ предусматривает методы защиты электропроводки от пожара . Для этого ток уставки дифавтомата или УЗО в квартире или частном доме не должен превышать 300мА .

Необходимые параметры защитных устройств основаны на исследованиях ВНИИ противопожарной обороны (ВНИИПО МЧС РФ). Согласно данным, предоставленным этим учреждением, мощности, выделяемой в месте утечки при токе 150мА (33Вт) , достаточно для нагрева повреждённой изоляции до температуры возгорания.

Вывод

Подведя итог вышесказанному можно определить несколько правил выбора и установки устройств дифференциальной защиты:

  • номинальный ток УДТ определяется вводным автоматическим выключателем и должен быть равен или больше автомата;
  • группы электроприборов и отдельные линии подключаются к УЗО с уставкой до 30мА;
  • в вводном щитке квартир и небольших домов после электросчётчика устанавливаются приборы с уставкой 100мА, в коттеджах, магазинах и других зданий и помещений большой площади применяются приборы с уставкой 300мА;
  • на вводе коммерческих объектов используются селективные УЗО или дифавтоматы (имеющие на передней панели маркировку “S”).

Основное предназначение таких устройств – защита электропроводки от пожара. Поэтому в квартирах и частных домах необходимо использовать оба вида устройств – обычные и противопожарные УЗО.

Противопожарное узо — принцип работы и схема подключения

УЗО — устройство защитного отключения от поражения электрическим током. Простыми словами, это специальное устройство, которое обесточит квартиру, линию или прибор в случае тока утечки.

Принцип работы прибора основан на постоянном контроле и вычислении входящих и выходящих токов проводников. Если пробор замечает изменения (при нормальной работе эти токи должны быть равны), он молниеносно отключит питание.

Это устройство предназначено для защиты человеческой жизни, поэтому к его выбору отнеситесь со всей ответственностью. Ведь очень важно, чтобы прибор не просто был установлен, но и был надлежащего качества, и в нужный момент обязательно сработал.

Функции противопожарного УЗО

К основным функциям противопожарного УЗО относят:

  • Контроль состояния вводного кабеля и его защита.
  • Контроль и защита линий потребителей, в которых дифференциальная защита не установлена.
  • Анализ исправности электрической схемы после модуля на предмет тока утечек через изоляцию.
  • Резервирование (дополнительная ступень защиты) расположенных ниже защит при их отказе и продолжающемся развитии аварийного режима.

Более подробно остановимся на функции резервирования, и отметим, что поскольку УЗО — быстродействующий выключатель, то при использовании обычных вариантов с уставкой 100 — 300 мА не удастся обеспечить селективность последовательно включенных устройств защитного отключения по дифференциальному току. Поэтому, при всплеске тока утечки до многократного значения от номинального отключающего дифференциального тока, во избежание одновременного срабатывания последовательно включенных устройств, основное УЗО должно иметь задержку по времени — селективность.

В качестве противопожарных (резервных) устройств применяют только селективные УЗО типа «S», имеющие выдержку времени на срабатывание 120-60 мс.

Подключение и проверка работоспособности

УЗО — аппаратура модульная, поэтому устанавливается в распределительный щиток вместе с другой модульной аппаратурой. На каждом УЗО , не зависимо от производителя, марки, модели и мощности есть кнопка «Тест».

После установки и подключения нажмите кнопку — она искусственно создаст условия, как при токе утечки, и пробор выключить оборудование.

Если этого не произошло — ищите ошибки в неправильном подключении, или у конструкции УЗО. Проверять работу прибора стоит раз в год (как минимум).



Причины возгорания электропроводки

Причинами возгорания электропроводки могут являться:

  • Нагрев проводников (локальный или на протяженном участке) из-за перегрузки.
  • Искрение в месте плохого электрического контакта (в соединениях, на клеммах электроприборов и аппаратов)
  • Утечка с неизолированных участков цепи (в соединительных, ответвительных и проходных коробках, распределительных щитах, электрических аппаратах).
  • Горение электрической дуги на каком-либо участке цепи, вызванное током короткого замыкания.
  • Повреждения изоляции кабеля.

Повреждения изоляции кабеля могут происходить по следующим причинам:

  • Электрические — от перенапряжения и сверхтоков.
  • Механические — удар, нажим, сдавливание, изгиб, повреждение инородным телом.
  • Воздействие окружающей среды — влажность, тепло, излучение (ультрафиолет), старение, химическое воздействие.

Развитие короткого замыкания из тока утечки, приводящее к возгоранию, происходит следующим образом:

  • В месте микроповреждения изоляции между находящимися под напряжением проводниками начинает протекать крайне малый точечный ток.
  • Под воздействием влажности, загрязнения, проникновения пыли с течением времени образуется проводящий мостик, по которому протекает ток утечки.
  • По мере ухудшения состояния изоляции, начиная со значения тока примерно 1 мА, постепенно происходит обугливание проводящего канала, возникает «угольный мостик», и происходит непрерывное возрастание тока.
  • При значениях тока утечки 150 мА, что соответствует мощности 33 Вт, возникает реальная опасность возгорания за счет нагрева теплом, выделяемым в месте повреждения изоляции, различных легко воспламеняемых материалов.


Где ставится противопожарное УЗО

Для повышения уровня защиты от возгорания при замыканиях на заземленные части, когда величина тока недостаточна для срабатывания максимальной токовой защиты, на вводе в квартиру (дом) рекомендуется установка УЗО с током срабатывания от 100 мА. Устройства с уставкой 300 мА целесообразны для использования на больших объектах со множеством электрощитов и длинными кабельными линиями.

Защитное устройство применяются в многоуровневых (многоступенчатых, каскадных) схемах как первая ступень дифференциальной защиты. Оно ставится в щитах учета или в этажных распределительных щитах после счетчика. При этом, с вводного автомата фазный и рабочий нулевой проводник заводятся непосредственно к прибору учета (электросчетчику). Далее, после прибора учета, устанавливается противопожарный УЗО.

Приводя частный пример, можно отметить, что применение противопожарного УЗО особенно актуально в деревянном доме, имеющем два и более распределительных щитов. При такой схеме нужно отслеживать как вводной кабель, так и не защищенные групповыми УЗО транзитные кабели, связывающие электрощиты.

Как УЗО способно предотвратить пожар?

При электротравмах искр, способных вызвать возгорание, не образуется. Но пожар при возникновении тока утечки все же может произойти. Дело в проводке и электротоке, проходящем по кабелям. Изначально жилы рассчитаны на строго определенные величины напряжения. Если эти параметры выходят за проектные нормы, то недолго и до появления открытого огня.

Читайте также:
Складная корзина для белья своими руками: подробный мастер-класс


Если через прорванную изоляцию начинается мощная утечка электрического тока, то металл проводов, не рассчитанный на подобное, начинает слишком сильно греться – это приводит к расплавлению изоляционной оплетки и нагреву окружающих предметов

Задача противопожарного УЗО заключается в контроле этой ситуации и недопущении перегрева проводки. Если изоляция повреждена и образовался ток утечки, то защитное устройство просто отключает проблемную линию от сети. При наличии в цепи дифференциального выключателя дело до слишком сильного нагрева металла жил и возникновения огня даже не доходит.

Электроток утечки в пределах 300–500 мА и напряжении 220 В – это выделяемое тепло, равное теплу, образующемуся от зажженной бытовой зажигалки. Подобное тепловыделение неизбежно приводит к воспламенению проводки и всего поблизости.

Основная функция рассматриваемого класса УЗО – это не защита человека, а повышение пожарной безопасности. Чтобы предотвратить поражения электротоком, после противопожарных устройств защиты в цепь ставятся обычные приборы меньшего номинала по току утечки.

Функционально противопожарное УЗО защищает:

  1. Вводный кабель перед собой.
  2. Проводку линии потребителей после себя.
  3. Подключенное электрооборудование, когда при сбоях не срабатывает расположенный ниже стандартный дифференциальный выключатель.

Противопожарное УЗО – это часть каскадной защиты электросети 220 В. Оно не используется в системах задымления и мониторинга за пожарами. В них подобных защитных устройств, наоборот, присутствовать не должно. При определенных раскладах они могут отключить такую систему контроля, что совершенно недопустимо.

Принцип работы противопожарного УЗО

Принцип работы как противопожарного, так и обычного УЗО одинаков основан по постоянном сравнении векторов тока, протекающих по фазному и нулевому проводнику.


Принцип работы УЗО

Рассмотрим подробно данный механизм:

  1. В нормальном режиме электроснабжения, когда векторы тока равны, наводимые магнитные потоки от каждого провода, складываясь в магнитопроводе, уничтожают друг друга.
  2. При образовании утечки ток в рабочем нулевом проводнике уменьшается на ее величину.
  3. Пропорционально утечке изменяется суммарный магнитный поток. Он индуцирует в катушке магнитопровода электродвижущую силу (ЭДС).
  4. Под воздействием ЭДС срабатывает исполнительное реле KL. Оно полностью снимает питание с защищаемой линии.

УЗО общего применения, обладая высоким быстродействием, предназначено для защиты человека от воздействия электрическим током. Противопожарное УЗО имеет повышенную уставку срабатывания на 100 или 300 миллиампер и, соответственно, меньшее быстродействие. Наглядно данное различие продемонстрировано в следующем графике:

Противопожарное УЗО с чувствительностью в 100 — 300 мА предупредит короткое замыкание и не допустит возгорания, обесточив все здание до устранения утечки тока. И такие устройства с грубой отсечкой в первую очередь прикрывают те участки сети, которые не защищены УЗО общего применения.

Пожарная безопасность электроустановок

Выделим информацию из нормативных документов, которая регламентирует использование УЗО для обеспечения пожарной безопасности электроустановок зданий, сооружений и строений:

В каких случаях нужно устанавливать

Требования к освещению изложены в главе 6.1 ПУЭ, а о необходимости установки дифференциальных защит сказано в п 6.1.14, 6.1.16, 6.4.18, 6.1.49. Также есть рекомендация в ГОСТ Р 50571.7.714-2014 п. 714.411.3.3.

Там сказано, что УЗО на освещение жилых и общественных зданий устанавливают:

  • В помещениях с повышенной влажностью и пожароопасных в качестве защиты от поражения током нужно использовать пониженное напряжение до 50В для питания стационарного освещение.
  • При питании источников света в вышеуказанных помещениях от 220В, обязательно нужно установить УЗО или разделительный трансформатор.
  • Обязательно устанавливается на светильники, нижняя точка которых расположена на высоте ниже 2-2.5 метров. Это те светильники, которые вы можете случайно задеть с пола. К сведению, при высоте потолков в хрущёвках в 2.5-2.7 метра, почти любая люстра будет расположена ниже.
  • Необходимо устанавливать в цепи питания подсветки и освещения рекламных щитов и вывесок.
  • Архитектурной подсветки.
  • Для наружного освещения.
  • Освещение общественных мест на улице (телефонных будок, автобусных остановок, указателей маршрута и пр).

Если вы делаете ремонт дома, то знайте, обязательно нужно установить УЗО на группы освещения в ванной, в санузле, в бане или сауне и других местах с повышенной влажностью, вроде подвала.

Противопожарное УЗО для частного дома

Пожар в доме может привести к большим материальным проблемам и даже к травмам или гибели людей. Одной из причин возгорания является неисправность электроприборов или проводки.

Для защиты от перегрузки и короткого замыкания используются автоматические выключатели, а для отключения линии при нарушении изоляции между токоведущими частями и заземлёнными элементами применяется противопожарное УЗО.

В этой статье рассказывается о том, как работает этот вид защиты и в каких случаях необходима установка такого прибора.

На чем основана противопожарная защита

Короткое замыкание между деталями электрооборудования, находящимися под напряжением, и заземлёнными частями конструкции вызывает ток короткого замыкания, который достаточен для срабатывания автоматического выключателя.

Однако при повреждении изоляции короткое замыкание возникает не всегда. В некоторых случаях появляется ток утечки, величина которого составляет всего 100-500мА.

При напряжении 220В мощность, выделяемая в месте замыкания, достигает 100Вт. Аналогичную мощность имеет пламя карманной зажигалки и его вполне достаточно для разогрева места аварии до температуры возгорания рядом расположенных легковоспламеняемых материалов. Для защиты от подобных ситуаций используется противопожарное УЗО.

Уставка такого устройства в зависимости от модели составляет от 100 до 500мА. Такие токи являются опасными для здоровья и жизни людей, но противопожарное УЗО для частного дома может защитить электропроводку от возгорания, а дом от пожара.

Читайте также:
Сетка сварная для забора

Конструкция и принцип действия этого аппарата ничем не отличается от обычных приборов, кроме более высокого тока утечки. В УЗО и дифавтоматах, применяемых в домашней электропроводке, он составляет 10-30мА. Номинальный ток аппаратов противопожарной защиты может быть любым, но обычно он начинается от 25А и зависит от реле, установленного внутри устройства.

Информация! Количество полюсов зависит от числа фаз – двухполюсные приборы устанавливаются в однофазной сети, а четырёхполюсные в трёхфазной.

Схема подключения противопожарного УЗО

Смертельным для человека в сети переменного напряжения является ток 100мА, поэтому для защиты электроприборов используются УЗО с уставкой 10 или 30мА. Противопожарное УЗО 100 или 300 мА от поражения электрическим током защитить не может, поэтому такие устройства устанавливают во вводных электрощитах для аварийного отключения всего здания. Это обеспечивает селективность защиты.

Справка! Селективность защиты – это такое построение схемы и выбор параметров устройств защиты, при котором в аварийной ситуации отключается только неисправный участок, а всё остальное оборудование остаётся подключённым к сети.

Противопожарное УЗО отключает питающие кабеля и автоматические выключатели, позволяет отключать только тот участок, в котором имеется короткое замыкание и уменьшает количество ложных срабатываний.

Например, при попадании воды на электронную плату стиральной машины отключится питающая её линия, а все остальные электроприборы остаются включёнными.

В некоторых ситуациях вместо этого прибора целесообразна установка дифавтомата с такими же защитными параметрами. Это позволяет сэкономить место в электрошкафу или улучшить защиту, заменив обычный автоматический выключатель дифференциальным.

Номинал противопожарного УЗО

Выбор противопожарного УЗО для защиты дома связан с необходимостью отключения питания при появлении тока утечки сразу в нескольких линиях. При этом утечка в каждом отдельном кабеле может быть небольшой, но общий ток при этом составляет значительную величину. Например, подобная ситуация возникает при высокой влажности в ванной комнате или затоплении квартиры соседями с верхнего этажа.

Кроме того, параметры противопожарного УЗО должны обеспечивать отсутствие срабатываний при отключении одного из защитных устройств, расположенных ближе к месту аварии. Этим требованиям отвечает двух- или трёхступенчатая система защиты, в которой ток уставки каждой следующей ступени выше, чем предыдущей.

Распространённые модели противопожарных УЗО имеют номинальный ток утечки 100 для квартиры или частного дома и 300мА для вводного щитка в многоквартирном здании. Существуют так же устройства с регулируемыми уставками – 40-100, 63-100, 63-300 и 100-300мА. Количество полюсов зависит от числа фаз – 2 полюса в однофазной сети и 4 в трёхфазной.

Информация! Номинальный ток УЗО определяется вводным автоматическим выключателем и должен быть равен или больше номинального тока автомата.

Чем противопожарное УЗО отличается от обычного

Принцип действия всех устройств защитного отключения одинаков. Отличие только в токе уставки, именно он определяет место установки и назначение прибора:

  • 10мА. Используются только для защиты стиральной машины или розеток в ванной. При подключении к устройству розеток или освещения, находящихся в других частях квартиры, ток уставки повышается до 30мА.
  • 30мА. Самый распространённый номинал дифференциальной защиты, устанавливается на всех линиях бытовой проводки.
  • 100, 300 и 500мА. УЗО с такими номиналами называют противопожарными. Они не защищают людей от поражения электрическим током, но предохраняют проводку от возгорания.

Так зачем же нужны противопожарные УЗО? Эти приборы устанавливаются во вводных щитах и шкафах, сразу после вводного автомата или электросчётчика. Они защищают не потребителей, а кабеля и электрощиты. Ток уставки этих приборов выбирается таким образом, чтобы обеспечить селективность защиты.

Отличие между противопожарным и обычным УЗО:

  1. 1. Уставка по току утечке;
  2. 2. Назначение по защите.

Название этого класса приборов “противопожарные” указывает на основное предназначение таких устройств. В первую очередь они защищают электропроводку от пожара.

При токе утечки 300мА в сети 220В в месте нарушения изоляции выделяется мощность около 60 Вт. Этого вполне достаточно для нагрева конструкции до температуры возгорания. Если лампу накаливания такой мощности накрыть листом бумаги, то через некоторое время бумага может обуглиться или даже загореться.

Так как же работает противопожарное УЗО? Принцип действия этих устройств такой же, как и у приборов с меньшей уставкой и основан на сравнении токов в нулевом и фазном проводах:

  1. 1. в обычной ситуации эти токи равны;
  2. 2. при нарушении изоляции между фазным проводом и заземлённым корпусом электроприбора или элементами конструкции здания появляется ток утечки;
  3. 3. ток, протекающий по нулевому проводу, уменьшается на величину тока утечки;
  4. 4. равенство между токами в нулевом и фазном проводах нарушается;
  5. 5. при достижении тока утечки величины равной или большей уставке УЗО аппарат отключается.
Важно! Основным недостатком этих устройств является большая величина уставки – выше, чем опасная для жизни человека. Поэтому противопожарные УЗО применяются только в сочетании с групповыми УЗО, имеющими уставку меньшей величины.

Где ставится противопожарное УЗО

Противопожарное УЗО монтируется в квартирных электрощитах после счётчика, в этажных распредщитах или в домовых вводных щитах. Они так же могут располагаться в распредустройстве понижающей трансформаторной подстанции.

Основное предназначение этих приборов следующее:

  • защита кабеля, соединяющего щит учета и жилое здание.
  • защита участков электропроводки, в которых отсутствует УЗО;
  • отключение электрощитов при замыкании внутри щита;
  • дублирование нижестоящей дифференциальной защиты.

Для обеспечения селективности вышестоящее противопожарное УЗО следует выбирать с уставкой в 3 раза выше, чем у нижестоящего. Например, защитное устройство отдельной линии должно иметь ток срабатывания 30мА, прибор в квартирном щите выбирается с уставкой 100мА, защита на этаже выбирается с током отключения 300мА, а общедомовой аппарат должен иметь уставку 500мА.

Кроме того, следует учесть время срабатывания. Оно так же должно отличаться в 3 раза. Самый быстродействующий прибор выбирается для отдельных линий и электроприборов, иначе при больших токах утечки возможно отключение сразу всех защитных устройств – от подключенных к отдельному электроприбору до общедомового.

Каким номиналом выбрать УЗО 100 или 300 мА?

При выборе противопожарного УЗО возникает вопрос – какими параметрами должно обладать устройство? Если с номинальным током всё просто, он должен быть равен или больше соответствующего автоматического выключателя, то ток уставки зависит от места установки прибора.

Читайте также:
Отзывы о газовых котлах Лемакс и их практическом использовании

В квартирном щитке достаточно 100мА, а на этаже желательно установить аппарат с уставкой 300мА.

При отсутствии противопожарного УЗО в квартирном щите прибор с уставкой 100мА располагается в этажном или общедомовом щите. Общее правило при выборе тока срабатывания следующее – чем меньше, тем лучше. Мощность утечки даже в устройстве 100мА составляет 22Вт, что соответствует паяльнику средней мощности.

Нормативные документы по использования

Нужно ли противопожарное УЗО и какими параметрами должно обладать это устройство указано в различных нормативных документах.

  • ГОСТ Р 50571.17-2000 482.2.10. В этом ГОСТе указаны меры безопасности, позволяющие уменьшить или предотвратить последствия воздействия тока утечки на оборудование или кабеля. Для этого необходимо установить УЗО или дифференциальный автомат с током уставки не более 500мА . Вместо установки УДТ допускается постоянное использование устройства, контролирующего сопротивление изоляции и, в случае её нарушения, подающее сигнал и (или) отключающее питание.
  • СП 256.1325800.2016 10.13. В этих правилах предусмотрены меры защиты от возгорания электропроводки в квартире или частном доме. Для отключения питания в том случае, если ток утечки на землю недостаточен для срабатывания автоматического выключателя, необходима установка во вводном щитке устройства дифференциальной защиты с током уставки не более 300мА .
  • ГОСТ Р 50572.4.42-2012. Этот документ предусматривает методы защиты электропроводки от пожара . Для этого ток уставки дифавтомата или УЗО в квартире или частном доме не должен превышать 300мА .

Необходимые параметры защитных устройств основаны на исследованиях ВНИИ противопожарной обороны (ВНИИПО МЧС РФ). Согласно данным, предоставленным этим учреждением, мощности, выделяемой в месте утечки при токе 150мА (33Вт) , достаточно для нагрева повреждённой изоляции до температуры возгорания.

Вывод

Подведя итог вышесказанному можно определить несколько правил выбора и установки устройств дифференциальной защиты:

  • номинальный ток УДТ определяется вводным автоматическим выключателем и должен быть равен или больше автомата;
  • группы электроприборов и отдельные линии подключаются к УЗО с уставкой до 30мА;
  • в вводном щитке квартир и небольших домов после электросчётчика устанавливаются приборы с уставкой 100мА, в коттеджах, магазинах и других зданий и помещений большой площади применяются приборы с уставкой 300мА;
  • на вводе коммерческих объектов используются селективные УЗО или дифавтоматы (имеющие на передней панели маркировку “S”).

Основное предназначение таких устройств – защита электропроводки от пожара. Поэтому в квартирах и частных домах необходимо использовать оба вида устройств – обычные и противопожарные УЗО.

Рекомендации по выбору и монтажу противопожарного УЗО

По правилам проектирования электроустановок и нормам пожарной безопасности электросеть на входе в квартиру или коттедж должна иметь противопожарное УЗО. Это обычный дифференциальный выключатель, только имеющий более высокое значение тока утечки, нежели классические устройства защиты от поражения электротоком.

При выборе подобного прибора, предназначенного для предотвращения пожара, необходимо соблюсти ряд условий. Его установка также предполагает выполнение специфических требований электромонтажа.

Давайте разберемся в особенностях работы этого устройства, сфере его применения и ключевых особенностях на которые нужно обратить внимание выбирая это оборудование.

Общие функции дифференциального выключателя

В бытовых и промышленных электросетях используют несколько типов защитных устройств, предназначенных для предотвращения пожаров и поражения людей электротоком. Все они рассчитаны на срабатывание при поломках в электроустановках или пробое изоляции проводки.

Принцип работы, элементы внутри и контролируемые характеристики у них разные. Однако задача везде одна – при возникновении проблем быстро разорвать цепь питания.

УЗО (дифференциальный выключатель) – это электротехнический прибор, разрывающий линию электропитания при появлении высокого тока утечки. Последний возникает при пробое изоляционного слоя в различных тепловых электронагревателях и проводах.

Если в этот момент человек прикоснется к корпусу сломавшегося оборудования, то электроток пойдет через него в землю. А это чревато тяжелыми травмами. Чтобы не допустить подобного, в цепь и ставится устройство защитного отключения (автоматический выключатель дифференциального тока).

Состоит УЗО обычное и противопожарное из:

  • корпуса;
  • трансформатора с тремя обмотками;
  • реле ЭДС.

В нормальном рабочем состоянии проходящий через трансформаторные обмотки электроток формирует магнитные потоки с разными полюсами. Причем при их сложении получается итоговый ноль. Реле в таком состоянии находится в закрытом состоянии и пропускает ток.

Но при появлении утечки баланс на обмотках нарушается. На это и реагирует рассматриваемый автоматический переключатель, размыкая цепь. В результате напряжение в сети пропадает – сломавшийся электроприбор обесточен, а человеку ничего больше не угрожает. Срабатывание УЗО происходит буквально за несколько миллисекунд.

Источником пожара электрооборудование становится при:

  • коротких замыканиях;
  • перегрузках в сети и/или самой электроустановке;
  • сверхнормативных утечках, связанных с деградацией изоляции.

В первых двух случаях защитное отключение производится дифавтоматом (тепловым электромагнитным расцепителем) либо путем перегорания предохранителя. Для третьей ситуации как раз и существует рассматриваемое УЗО по дифференциальному току. Есть еще специальные устройства контроля изоляции, но они дороги и в квартирных или домовых щитках устанавливаются редко.

Как УЗО способно предотвратить пожар?

При электротравмах искр, способных вызвать возгорание, не образуется. Но пожар при возникновении тока утечки все же может произойти. Дело в проводке и электротоке, проходящем по кабелям. Изначально жилы рассчитаны на строго определенные величины напряжения. Если эти параметры выходят за проектные нормы, то недолго и до появления открытого огня.

Задача противопожарного УЗО заключается в контроле этой ситуации и недопущении перегрева проводки. Если изоляция повреждена и образовался ток утечки, то защитное устройство просто отключает проблемную линию от сети. При наличии в цепи дифференциального выключателя дело до слишком сильного нагрева металла жил и возникновения огня даже не доходит.

Электроток утечки в пределах 300–500 мА и напряжении 220 В – это выделяемое тепло, равное теплу, образующемуся от зажженной бытовой зажигалки. Подобное тепловыделение неизбежно приводит к воспламенению проводки и всего поблизости.

Основная функция рассматриваемого класса УЗО – это не защита человека, а повышение пожарной безопасности. Чтобы предотвратить поражения электротоком, после противопожарных устройств защиты в цепь ставятся обычные приборы меньшего номинала по току утечки.

Читайте также:
Особенности эксплуатации ртутно-кварцевых ламп

Функционально противопожарное УЗО защищает:

  1. Вводный кабель перед собой.
  2. Проводку линии потребителей после себя.
  3. Подключенное электрооборудование, когда при сбоях не срабатывает расположенный ниже стандартный дифференциальный выключатель.

Противопожарное УЗО – это часть каскадной защиты электросети 220 В. Оно не используется в системах задымления и мониторинга за пожарами. В них подобных защитных устройств, наоборот, присутствовать не должно. При определенных раскладах они могут отключить такую систему контроля, что совершенно недопустимо.

Критерии выбора оборудования

Существующие УЗО подразделяются на однофазные и трехфазные. В быту применяются только первые устройства. В квартиру и частный дом от электрического щитка практически всегда идет линия в одну фазу. Дифференциальный выключатель для этого применяется с двумя клеммами (ввод плюс вывод), тогда как у трехфазных аналогов зажимов для проводов четыре.

Устройства защитного отключения бывают:

  • электронными;
  • электромеханическими.

Первые дороже, но менее надежны. Практически во всех случаях противопожарное УЗО лучше всего брать именно электромеханического класса. Такому выключателю не нужно внешнее питание. Электронный аналог при обрыве питающей линии перестает работать и следить за повреждениями изоляции. Плюс во время скачка напряжения у него повышается время срабатывания.

Два главных критерия выбора противопожарного УЗО – это селективность устройства (наличие в нем возможности установки задержки отключения) и высокий параметр тока утечки (100–300 мА). Если одно из этих условий не выполнено, то система из защитных аппаратов в электрощите не станет работать, как положено.

По нормам противопожарное УЗО должно отличаться минимум в три раза в большую сторону от нижерасположенного обычного по:

  • току утечки;
  • времени срабатывания.

Если разница по этим параметрам менее трех раз, то при срабатывании нижестоящего дифференциального выключателя среагирует на отключение контура и противопожарное устройство. В результате будет сложнее выяснить причину отключения, а без питания останутся все потребители в параллельных линиях, на которых проблем нет.

В идеале каскадная схема из различных УЗО должна работать так, чтобы при возникновении проблем реагировало только то устройство, которое расположено ближе всего к месту пробоя изоляции. При таком раскладе отключается лишь защищаемая цепь. Остальные продолжают оставаться под напряжением.

С требованием высокого параметра тока утечки ситуация следующая. У обычных УЗО он подбирается в пределах 10–40 миллиампер. Рабочий электроток (максимум потребления подключенными в линию электроприборами) в данном случае достигает 16–40 А. Для освещения и розеток с бытовыми приборами этого вполне достаточно.

Однако в любой электрической сети присутствуют естественные утечки. В проекте внутриквартирной или внутридомовой энергосистемы их специально рассчитывают, чтобы правильно подобрать УЗО. Они не должны превышать 1/3 от тока утечки выбранного дифференциального выключателя для конкретной линии. Иначе защитное устройство будет на регулярной основе ложно срабатывать.

Если защитное устройство выбрать, как для обычного случая, на 10–40 мА, то электросеть постоянно будет отключена. Фактически непрерывно УЗО станет фиксировать утечки, срабатывая на выключение питания во всех линиях электроснабжения дома.

Схемы установки защитного выключателя

УЗО не рассчитано на отслеживание перегрузок в электросети, поэтому его обязательно надо ставить вместе со стандартным «автоматом» – автоматическим выключателем. Так защита выйдет полной по всем проблемным направлениям.

Стандартная схема подключения защитных устройств в электрощите выглядит следующим образом:

  1. Первым на входе идет автомат.
  2. Затем ставится счетчик электроэнергии.
  3. Потом подключается противопожарное УЗО (на 100–300 мА).
  4. После производится разделение цепи на несколько отдельных линий потребления с УЗО от поражения током (на 10–40 мА).

В некоторых схемах первый автоматический выключатель меняют на выключатель-пакетник, а менее мощные автоматы потом ставят на потребительских линиях. Такой вариант также не противоречит правилам.

ОБщая схема подключения однофазного УЗО

Различия между противопожарными и обычными УЗО

Дифференциальный выключатель по току и автомат

Монтаж защитного устройства в разных электросетях

При подключении проводов важно следить, чтобы выходы с УЗО не оказались объединены на общем нуле и вообще нигде не пересекались с иными нулевыми жилами или корпусом щитка. После этого защитного устройства линия должна сразу идти на другое УЗО либо автомат, а потом сразу к потребителям.

После завершения монтажа необходимо проверить правильность сборки всей схемы и работоспособность защитного устройства.

Затем проверяется сам дифференциальный выключатель. Для этого на большинстве УЗО есть кнопка «Т» («ТЕСТ»). При ее нажатии происходит имитация расчетного тока утечки, в результате которого защита должна штатно сработать. Причем тестирование должно работать независимо от того, есть нагрузка или нет.

Если при нажатии на «ТЕСТ» УЗО не отключило линию, то оно неисправно. Возможна ситуация, когда сломался контур имитации утечки. В этом случае устройство защиты будет продолжать выполнять свои функции, как в нем заложено. Однако даже такой выключатель лучше сразу заменить. Подобную проверку рекомендуется производить раз в месяц.

Выводы и полезное видео по теме

Надо четко разделять функции с параметрами противопожарного и обычного УЗО. Эти устройства внешне выглядят и внутри устроены абсолютно одинаково. Однако задачи на них возложены разные. Чтобы разобраться во всех нюансах этих различий, рекомендуем дополнительно посмотреть нижеприведенные видеоматериалы.

Назначение противопожарного УЗО:

Что такое устройство защитного отключения с описанием номиналов и типов:

Зачем бытовую технику подключать через УЗО:

Установить противопожарное УЗО всегда можно самостоятельно, так как инструкция проста и понятна даже любителю. Оно имеет всего два входа, нужно подключить лишь пару проводов. Важно лишь грамотно подобрать номиналы этого устройства, чтобы оно срабатывало, когда нужно. Но если навыков подобного подключения нет, лучше пригласить электрика.

У вас есть опыт самостоятельного монтажа противопожарных УЗО? Поделитесь накопленными знаниями с посетителями нашего сайта, а также задавайте вопросы по теме статьи в расположенном ниже блоке.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: