Танцуем от выключателя. Автоматические предохранители, дифавтоматы и УЗО

 

Модернизация внутридомового щита, помимо замены счётчика, включает в себя и обновление защитной автоматики. Правильно подобранные устройства помогут уберечь ваш дом не только от короткого замыкания, но и от пожара, у удара молнии и других неприятностей.

Танцуем от выключателя. Автоматические предохранители, дифавтоматы и УЗО

В последние годы внутридомовые электросети стали значительно сложнее, нагрузка на них выросла в несколько раз. Повысились требования и к устройствам защиты — пресловутые «пробки» (защитные автоматы под винтовой патрон) технически устарели и в России используются всё реже. На смену им пришли более современные и совершенные модульные автоматические выключатели, устанавливаемые на DIN-рейку.

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Устройства первого уровня защиты — автоматические выключатели — в основном предохраняют внутриквартирную проводку и приёмники электроэнергии от разрушающего воздействия тока большой силы, возникающего прежде всего при коротком замыкании. Соответственно, необходимо выбирать устройство в зависимости от сечения провода и способа его прокладки. В быту используются выключатели, рассчитанные на номинальный ток от 6 до 32 А; этот показатель обязательно указан на изделии. Упрощённо можно считать, что автоматы на 6 и 10 А применяются в осветительных сетях с небольшой нагрузкой (менее 1 кВт для однофазной сети 220 В). Автоматы на 16 А устанавливаются в квартирах чаще всего. Для особо мощного оборудования (например, проточного водонагревателя) потребуются и автоматы на 32 А или больше.

Что происходит с выключателем, когда нагрузка в сети доходит до опасного значения? Проводка начинает нагреваться. В состав устройства входят тепловой расцепитель с биметаллической пластиной. При достижении определённой температуры она воздействует на взведённый механизм отключения, который разрывает контакт. Если нагрузка немного превышает номинальную, автомат отключа-

ется не скоро. Зато когда нагрузка вдвое больше номинала, отключение последует уже через несколько секунд.

Для отключения сети во время короткого замыкания используется другой расцепитель — электромагнитный. Он отключает ток практически мгновенно — за миллисекунды. В этот момент через автомат проходит ток короткого замыкания очень большой величины — в тысячи ампер. Бытовые модели автоматов обычно рассчитаны на максимальный ток короткого замыкания 4500 или 6000 А. Если он выше, то расцепитель не сможет разорвать цепь.

При выборе выключателя, помимо номинального тока, обращайте внимание и на тип его отключения. Он обозначается латинскими буквами В, С (в быту не встречаются устройства других типов) и означает максимальную нагрузку, которую может выдержать автомат без срабатывания электромагнитного расцепителя. Устройства типа В выдерживают до отключения цепи 3...5 номинальных нагрузок, а типа С — 6... 10 номиналов. Автоматы типа С применяют в случаях, когда есть мощные электродвигатели, способные создавать дополнительную (так называемую реактивную) нагрузку при запуске.

Не стоит пытаться подключить все розетки и приборы через один выключатель. Желательно, чтобы для каждой группы устройств был предусмотрен собственный автомат.

А ЕСЛИ УТЕЧКА ТОКА?

Автоматические выключатели представляют собой базовую защиту от короткого замыкания и перегрузки сети. К сожалению, электричество может нести в себе и иные опасности, для предотвращения которых используются другие устройства.

Защита от удара током. Агрегаты второго уровня — устройства защитного отключения (УЗО) — появились в 70-е гг. XX в. и с тех пор повсеместно используются в развитых странах. Определяя разность силы токов в проводнике под напряжением и нулевом проводнике, УЗО способно обнаружить ток, который протекает по не предусмотренному маршруту (нейтрали). Если утечка тока (дифференциальный ток) достигает заданной величины, УЗО срабатывает и размыкает цепь. Время срабатывания должно быть минимальным (у большинства устройств оно составляет несколько миллисекунд). Главный критерий выбора УЗО для потребителя — величина тока утечки (она указывается на корпусе). Наиболее чувствительные модели срабатывают при токе, равном 10 мА. Такое УЗО можно рекомендовать для установки во влажных помещениях (ванной, сауне) или, например, в детской. Однако высокочувствительное устройство может реагировать даже на подключение достаточно мощной (2-3 кВт) техники. Поэтому в быту повсеместно принято использовать УЗО, срабатывающее при токе утечки 30 мА. Его воздействие вполне ощутимо, но считается безопасным для здорового взрослого человека в обычных условиях (при комнатной температуре и невысокой влажности). Зато такой ток позволяет подключать к сети достаточно мощную технику.

Защита от пожара. Устройства третьего уровня защиты — противопожарные дифференциальные выключатели нагрузки. Фактически они представляют собой те же УЗО, но с более высоким током срабатывания (сотни миллиампер). Такие выключатели предназначены для защиты от негативных последствий скрытых повреждений проводки. Например, на каком-то участке надломился проводник, ослабели винтовые зажимы на клеммах розетки (их необходимо регулярно поджимать, но это мало кто делает) — соответственно, ухудшается проводящая способность, повреждённый участок начинает греться. Нагрев может быть достаточно сильным и в итоге привести к большому току утечки и пожару. Противопожарные дифференциальные выключатели реагируют на подобную утечку. Эти устройства можно рекомендовать владельцам старых домов с ветхой проводкой.

Первые три уровня предполагают защиту от проблем, связанных с внутренними факторами. Следующие два уровня — защита от неблагоприятных внешних воздействий.

Защита от превышения напряжения. Если вместо 220 В в сеть внезапно подаётся 250-280 В, то бытовая техника может массово выйти из строя. Многие производители, зная о неприятных особенностях отечественных сетей, снабжают свою технику встроенной защитой, однако специальные устройства четвёртого уровня — дифференциальные выключатели (УЗО с защитой от превышения напряжения) обеспечивают эффективную защиту всего внутридомового оборудования.

Защита от импульсных перенапряжений. Соответствующие устройства пятого уровня (так называемые УЗИП) ограждают внутреннюю электросеть от воздействия мощных (тысячи вольт), но чрезвычайно коротких по времени (порядка микросекунд) скачков напряжения, губительных для чувствительной к ним электронной техники.

Аппараты каждого уровня защиты решают свой круг задач и, по большому счёту, не пересекаются с устройствами других ступеней. Впрочем, некоторые из них могут выполнять функции нескольких уровней защиты. Например, существуют так называемые дифавтоматы, представляющие собой комбинацию автоматических выключателей и выключателей дифференциального тока, то есть устройств первого и второго уровней. Их рекомендуется использовать, в частности, при повышенной опасности короткого замыкания на землю. Скажем, дифавтоматами оснащают уличные сегменты электросети (садовые розетки и элементы освещения).

Все устройства должны подключаться в строгой последовательности, в соответствии с рекомендациями производителей и

требованиями ГОСТ Р 51628-2000 «Щитки распределительные для жилых зданий». Схемы подключения могут быть сложными, поэтому работу поручайте квалифицированным электрикам.

ПОЛЬЗОВАТЕЛИ ОШИБАЮТСЯ ЧАЩЕ, ЧЕМ АВТОМАТЫ

Многие пользователи не обращают внимания на частые отключения автоматических выключателей, что является одной из самых распространённых ошибок в быту. Регулярно «выбивает пробки»? Наверное, они слабые, не справляются с нагрузкой. Такой вывод делает домовладелец и отправляется в магазин за автоматом помощнее — на 20, 25, а лучше на 32 А. Имейте в виду: нельзя заменять автоматы без консультации с электриком! А тем более не стоит игнорировать отключения. Как правило, они сигнализируют о том, что какой-то участок проводки повреждён или не справляется с нагрузкой. Если просто заменить автомат на более мощный, то повреждённый провод будет греться и разрушаться ещё быстрее.

Переключатель нагрузки Hager (используется, например, для перевода системы с сети на генератор), ток до 40 А (а). Дифавтомат Easy9 (Schneider Electric), чувствительность 30 мА (б).

Устройства защиты, монтируемые на DIN-рейке, нуждаются в бережном обращении. Специальные модульные боксы помогут повысить безопасность и придать им аккуратный вид.

Параметры выбора автоматического выключателя в зависимости от типа электроприборов и характера нагрузки

Электроприбор
(устройство)

Мощность, кВт

Номинальный ток автоматического
выключателя, А

Тип
отключения

Холодильник

0,3...0,5

6

С

Водонагреватель
накопительного типа

4

20

В

Водонагреватель проточный

6

32

В

Розетки кухонные (электрический чайник, тостер, хлебопечь)

2

10

В

Кондиционер

3,5

20

С

Стиральная машина

2,5

16

С

Электроплита

5

25

В

Если в сети нет УЗО, можно поставить отдельную розетку с автоматикой защиты с чувствительностью 30 мА. Такие розетки устанавливают в ванной и других местах, требующих повышенных мер безопасности. При срабатывании УЗО отключится лишь проблемная линия.

Все современные автоматы защиты являются достаточно сложными устройствами, при подключении которых следует точно соблюдать полярность, входные и выходные клеммы, а также не путать, скажем, фазу и нейтраль. К сожалению, УЗО и другие устройства достаточно часто подключают неправильно. В подобных случаях УЗО не будет работать и, скорее всего, выйдет из строя. При правильном подключении все устройства, как правило, служат «от ремонта до ремонта». Поломки обычно происходят из-за каких-либо внешних причин.
Например, слишком большой ток короткого замыкания при размыкании контактов вызывает мощную искру, аналогичную сварочной дуге.
Вообще, каждое срабатывание автомата немного уменьшает его ресурс. Поэтому не стоит использовать защитные устройства как сетевые выключатели. Для управления питанием лучше всего установить специальные выключатели-рубильники. Если же такого рубильника нет, то перед отключением защитных устройств отсоедините от сети всю нагрузку, выключите технику и освещение.
Один из самых распространённых мифов — УЗО не работают в двухпроводной сети (без земли). На самом деле, если земли нет, то УЗО ставить не просто можно, а нужно! Если, скажем, в стиральной машине что-то испортилось без коротко-го замыкания (на корпусе 220 В), её эксплуатация без УЗО будет смертельно опасной.

Материал подготовлен при участии: магазина "Линия света", магазина "Кристалл-Электро", компании "Электрик-Киров", компании "Профессионал43", компании "Алми".