Как правильно подключить УЗО и автоматы в квартире (доме) — видео и схема

Данная тема очень актуальная и сложная для понимания неподготовленных читателей. Поэтому постараемся разложить всю полезную информацию по полочкам, конкретизируем и выстроим своего рода логическую цепочку.

При электрификации квартиры или частного дома можно условно выделить три этапа:

• Подводка электричества к распределительному щиту.
• Монтаж и комплектация электрического щита.
• Конечная разводка проводки от щита.

Все эти этапы взаимосвязаны. Ведь не зная конкретных конечных параметров будет невозможно укомплектовать электрический щит и подобрать нужное устройство защиты. Поэтому, прежде чем изучать как правильно подключить УЗО и автоматы, рассмотрим конкретный пример дома или квартиры.

Подбор автоматических предохранителей

Возьмем в качестве отправной точки планировку частного дома. В квартирах, особенно построенных недавно, вопрос подключения устройств защитного отключения стоит не так остро, и все в щите укомплектовано по проекту. А с частным домом дела обстоят несколько иначе — проект и компоновка ложится на наши плечи (с привлечением специалистов).

Для наглядности рассмотрим следующую планировку частного дома (использовалась программа ArCon):

Рассмотрев проект дома, можно выделить такие помещения, как:

• Гостиная (1 этаж).
• Комната (1 этаж).
• Кухня (1 этаж).
• Коридор (1 этаж).
• Санузел (1 этаж).
• Три комнаты (2 этаж).
• Санузел (2 этаж).

Исходя из этого сформируем определенные группы потребителей:

Розетки 1 этаж:

1. Гостиная — автоматический выключатель С 16, сечение провода (медь) 3 × 2,5 мм², ориентировочная мощность потребления 1600 Вт.
2. Комната — автоматический выключатель С 16, сечение провода (медь) 3 × 2,5 мм², ориентировочная мощность потребления 1600 Вт.
3. Коридор + санузел — автоматический выключатель С 16, сечение провода (медь) 3 × 2,5 мм², ориентировочная мощность потребления 1600 Вт.
4. Кухня — автоматический выключатель С 16, сечение провода (медь) 3 × 2,5 мм², ориентировочная мощность потребления 3000 Вт.

Можно объединить розетки гостиной, комнаты и коридора в одну группу. При этом используем автомат C 25, сечение провода (медь)  3 × 2,5 мм². Ориентировочная мощность потребления 4800 Вт.

Выключатели 1 этаж:

1. Гостиная.
2. Комната.
3. Коридор.
4. Кухня.
5. Санузел.
6. Наружное освещение.

Можно объединить выключатели гостиной, комнаты, коридора, кухни и придомовой территории в одну группу. При этом используем автомат В 10, сечение провода (медь)  3 × 1,5 мм². Ориентировочная мощность потребления 1600 Вт.

Розетки 2 этаж:

1. Комната 1 — автоматический выключатель С 16, сечение провода (медь) 3 × 2,5 мм², ориентировочная мощность потребления 1600 Вт.
2. Комната 2 — автоматический выключатель С 16, сечение провода (медь) 3 × 2,5 мм², ориентировочная мощность потребления 1600 Вт.
3. Комната 3 — автоматический выключатель С 16, сечение провода (медь) 3 × 2,5 мм², ориентировочная мощность потребления 1600 Вт.
4. Санузел + стиральная машина — автоматический выключатель С 16, сечение провода (медь) 3 × 2,5 мм², ориентировочная мощность потребления 3000 Вт.

Можно объединить розетки комнаты 1, 2 и 3 в одну группу. При этом используем автомат C 25, сечение провода (медь)  3 × 2,5 мм². Ориентировочная мощность потребления 4800 Вт.

Выключатели 2 этаж:

1. Комната 1.
2. Комната 2.
3. Комната 3.
4. Санузел.

Можно объединить выключатели комнаты 1, 2, 3 и санузла в одну группу. При этом используем автомат B 10, сечение провода (медь)  3 × 1,5 мм². Ориентировочная мощность потребления 800 Вт.

Итак, на данном этапе мы определились с группами потребителей, автоматическими выключателями и сечением силового кабеля. Выведем в виде таблицы получившиеся данные:

Таблица 1. Выбор автоматов (автоматических предохранителей) для групп потребителей:

ГРУППЫ	ТИП АВТОМАТА	ТИП ПРОВОДА
Розетки 1 этаж	C25 1P	ВВГ 3 × 2,5 мм²
Розетки кухня 1 этаж	C16 1P	ВВГ 3 × 2,5 мм²
Розетки 2 этаж	C25 1P	ВВГ 3 × 2,5 мм²
Розетки санузел 2 этаж	C16 1P	ВВГ 3 × 2,5 мм²
Освещение 1 этаж	B10 1P	ВВГ 3 × 1,5 мм²
Освещение 2 этаж	B10 1P	ВВГ 3 × 1,5 мм²
	Автомат B 10 1P — это однополюсный 10 амперный автоматический предохранитель. Он защищает фазный проводник, подключенной к автомату однофазной двухпроводной или однофазной трехпроводной электропроводки от расплавления изоляции и проводящей жилы провода в связи с перегревом от токов короткого замыкания и длительного нагрева протеканием тока превышающего 10 А. Автомат обеспечивает прекращение поступления электроэнергии в однофазную электросистему с нагрузкой до 2.2 кВт при наступлении аварийной ситуации отключением подачи напряжения. Характеристическая кривая обуславливает применение автомата B10 для защиты проводок с токами включения (пусковыми токами) до 30 — 50 ампер.
	Автомат C 16 1P — это однополюсный 10 амперный автоматический предохранитель. Он защищает фазный проводник, подключенной к автомату однофазной двухпроводной или однофазной трехпроводной электропроводки от расплавления изоляции и проводящей жилы провода в связи с перегревом от токов короткого замыкания и длительного нагрева протеканием тока превышающего 16 А. Автомат обеспечивает прекращение поступления электроэнергии в однофазную электросистему с нагрузкой до 3.52 кВт при наступлении аварийной ситуации отключением подачи напряжения. Характеристическая кривая обуславливает применение автомата C 16 для защиты проводок с токами включения (пусковыми токами) до 80 — 160 ампер.
	Автомат C 25 1P — это однополюсный 10 амперный автоматический предохранитель. Он защищает фазный проводник, подключенной к автомату однофазной двухпроводной или однофазной трехпроводной электропроводки от расплавления изоляции и проводящей жилы провода в связи с перегревом от токов короткого замыкания и длительного нагрева протеканием тока превышающего 25 А. Автомат обеспечивает прекращение поступления электроэнергии в однофазную электросистему с нагрузкой до 5.5 кВт при наступлении аварийной ситуации отключением подачи напряжения. Характеристическая кривая обуславливает применение автомата C 25 для защиты проводок с токами включения (пусковыми токами) до 125 — 250 ампер.
	ВВГ-П — вид медного силового кабеля ВВГ изолированные жилы которого расположены параллельно в одной плоскости. Данный силовой кабель имеет оболочку и саму изоляцию  из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), что обеспечивает не распространение горения при одиночной прокладке. Кабель подходит при эксплуатации в сухих и влажных помещениях и на открытом воздухе, но не рекомендуются для прокладки в земле. Хорошо выдерживает низкие (до -50°C) и высокие (до +50°C) температуры. Устойчив к воздействию влажности до 98 % и различных химических веществ. Силовые кабели ВВГ-П имеют различные площади сечения токопроводящих жил, которая зависит от объекта использования. Медный кабель с площадью сечения жилы 1,5 мм² рассчитан под ток 19 А и мощность 4100 Вт, а с площадью сечения жилы 2,5 мм² — под ток 27 А и мощность 5900 Вт.

Как выбрать УЗО. Расчет под рассмотренный пример

В предыдущем пункте мы рассмотрели какие автоматические предохранители понадобятся для конкретного дома. Теперь исходя из этих данных с помощью расчета определим необходимые узо автоматы под данную конфигурацию. Для наглядности и удобства выбирать устройство защитного отключения будем по сформированным в таблице выше группам. Но для начала определимся с рекомендациями и уже известными методиками выбора и расчета:

1. Для того, чтобы обеспечить лучшую электробезопасность и одновременно с этим максимальную бесперебойность электроснабжения желательно устанавливать отдельный узо автомат на каждую группу потребителей. Для этих целей применяются устройства со значением величины силы тока утечки (уставка) 10 мА и 30 мА, при котором срабатывает защита.
2. Для влажных групп, выполненных отдельной линией, устанавливается УЗО с уставкой 10 мА. В нашем примере к влажным группам отнесем санузел на втором этаже, в котором будет находиться стиральная машина.
3. Номинальный ток устройства защитного отключения выбирается равным или на ступень выше номинального тока автоматического выключателя, который защищает данный участок цепи.

Исходя из  первого и второго пунктов можно определиться со следующим: во всех группах кроме «розетки санузел 2 этаж» устанавливаем устройства с уставкой 30 мА, а во влажную группу санузла второго этажа — 10 мА.

Исходя из третьего пункта можно предварительно определиться с номиналом устройства защитного отключения под конкретный автоматический выключатель группы потребителей.

Таблица 2. Выбор УЗО для групп потребителей:

ГРУППЫ	ТИП АВТОМАТА	ТИП УЗО ПО НОМИНАЛУ И УСТАВКЕ
Розетки 1 этаж	C25 1P	УЗО 25 А 30 мА
Розетки кухня 1 этаж	C16 1P	УЗО 25 А 30 мА
Розетки 2 этаж	C25 1P	УЗО 25 А 30 мА
Розетки санузел 2 этаж	C16 1P	УЗО 16 А 10 мА
Освещение 1 этаж	B10 1P	УЗО 16 А 30 мА
Освещение 2 этаж	B10 1P	УЗО 16 А 30 мА

Дополнить ответ на вопрос как выбрать узо для квартиры или дома можно проверкой предварительно выбранных нами типов устройств по усечке. Они должны выполнять защитные функций согласно нормам. Для этого необходимо рассчитать ток утечки электроустановки IΔ:

• IΔ = IΔэп + IΔсети, где IΔэп — ток утечки электроприемника, мА; IΔсети — ток утечки сети, мА.

При расчете тока утечки в электроустановке ПУЭ  предписывают принимать ток утечки электроприемников из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки цепи из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника. Соответственно:

• IΔэп = 0,4 X Iрасч, где Iрасч — расчетный ток в нагрузке цепи, А.
• Iрасч = Iном = Pном / (Uном X cosφном).

Коэффициент мощности cos φ характеризует количество реактивной энергии, потребляемой устройством. Большинство бытовой и офисной техники имеет активный характер нагрузки (реактивное сопротивление у них отсутствует или мало), для них cos φ=1.

Номинальную мощность Pном (Вт) в нашем случае берем из групп потребления, где каждой задавали ориентировочную мощность потребления. Чтобы стало понятнее, возьмем группу «розетки 1 этаж». В нее входят гостиная, комната, коридор и санузел. Мы задали ориентировочную мощность потребления для отдельных комнат 1600 Вт. Суммарно для группы этот показатель будет 4800 Вт.

Номинальное напряжение для однофазной сети Uном = 220 В.

• IΔсети = 0,01 X Lпровода, где Lпровода — длина фазного проводника, м.

Согласно требованиям ПУЭ  суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального отключающего дифференциального тока IΔn УЗО. То есть номинальный дифференциальный отключающий ток устройства (который нанесен на корпусе) должен быть как минимум в три раза больше суммарного тока утечки защищаемой цепи электроустановки IΔ:

• IΔn > = 3 IΔ.

Пример расчета соответствия устройства в группе потребителей

Рассмотрим группу «розетки 1 этаж»:

• IΔn = 30 мА (из таблицы 2).
• Uном = 220 В.
• Pном = 4800 Вт.
• Lпровода — в данном случае неизвестно, и его оптимальную длину определим.

По условию IΔn > = 3 IΔ , IΔ <= 30/3 <= 10 мА.

Iрасч = 4800 / 220 = 21,81 А.

IΔэп = 0,4 X 21,81 = 8,73 А.

По основной формуле IΔ = IΔэп + IΔсети:

10 = 8,73 + (0,01 X Lпровода);

(10-8,73) / 0,01 = Lпровода;

Lпровода = 127 метров.

Вывод: установленный на рассмотренную группу УЗО 25 А 30 мА в паре с автоматом C25 1P приемлем при учете что протяженность фазного проводника не превысит 127 метров. Естественно, на этапе проектирования и монтажа вы будете знать длину провода, задействованного в каждой конкретной группе. И для проверки соответствия по формуле рассчитывается IΔ. Полученный  ток умножаем на три и сравниваем с маркировкой использованного устройства защитного отключения. Должно выполняться условие IΔn > = 3 IΔ.

Допустим, Lпровода в группе = 250 метров; тогда исходя из предыдущего расчета IΔ=8,73+(0,01 X 250) = 11,23 мА;  3 IΔ = 33,69 > IΔn. Условие не выполнилось. Как выход, можно разделить группу на две.

Подключение УЗО и автоматов в электрощите — основные схемы

Мы рассмотрели пример определенного дома или квартиры и выделили группы потребителей электроэнергии, выбрали для них автоматику и рассмотрели методику расчета соответствию требованиям. Дополним изученное выше наглядным примером и схемой как правильно подключить УЗО и автоматы. Укомплектуем электрический щит:

Рассматривая данную схему может возникнуть несколько вопросов:

• Установка вводного автомата.
• Установка противопожарного узо.
• Оптимизация количества устройств защитного отключения.

Начнем с последнего пункта. Естественно условие использовать отдельное УЗО на каждую группу потребителей электроэнергии обосновано. Однако всегда есть альтернатива и можно от чего то отказаться в данной схеме. К примеру, можно:

• Убрать противопожарное устройство защитного отключения.
• На освещение первого и второго этажа не использовать УЗО.
• Установить на розетки первого и второго этажа одно общее устройство защиты. При этом номинальный ток группового УЗО выбирается так, чтобы он был равен или больше суммы номиналов групповых автоматических выключателей. Если сумма номиналов групповых автоматов превышает номинал вводного автоматического выключателя, тогда номинальный ток устройства защитного отключения выбирается равным номинальному току вводного УЗО,  а если вводное противопожарное устройство  не установлено, тогда равным или больше номинала вводного автоматического выключателя.

В любом случае — это всего лишь варианты, которые необходимо просчитать и проанализировать. Вариантам и схемам подключения УЗО посвятим отдельный обзор. А теперь для завершения темы кратко рассмотрим установку вводного автомата и противопожарного узо.

Вводной автомат – это автоматический выключатель подачи электричества от питающей сети к объекту, если возникает перегрузка в цепи, или произошло короткое замыкание. От обычных автоматических выключателе использованных в схеме он отличается большей величиной номинального тока. При малом количестве нагрузок он может быть однополюсным и подключаться через фазный провод. В нашем примере использовали двухполюсный образец. Двухполюсный автомат представляет собой блок с двумя полюсами. Они снабжены объединенным рычажком и имеют общую блокировку между механизмами отключения. Эта конструктивная особенность важна, так как ПУЭ запрещают производить разрыв нулевого провода.

В распределительных щитах могут устанавливаться противопожарные УЗО. От обычных устройств они отличаются большей уставкой по току утечки – 100 мА или 300 мА. Для того, чтобы выполнялась селективность, желательно использовать устройства с буквой S на передней панели. Если установить обычное не селективное, то при срабатывании одного из групповых УЗО почти всегда будет срабатывать и противопожарное.

В качестве дополнения — видео: схемы подключения УЗО