Защита от токов утечки: УЗО и дифавтомат

Зачем нужны УЗО и дифавтомат? Какой общий принцип их работы? Чем они отличаются?

Согласно действующим правилам устройства электроустановок, электропроводка помещений, обладающих повышенной опасностью, должна быть оснащена защитой от токов утечки. О том, что такое ток утечки смотрите здесь – Ток утечки в электрических сетях, как проверить и найти ток утечки.

В жилой квартире помещением с повышенной опасностью в обязательном порядке считается ванная комната. Нередко к таким помещениям причисляют и кухню. И там, и там может быть более высокая температура воздуха, стесненность пространства и высокая относительная влажность. Перечисленные факторы приводят к тому, что изоляция проводов и электрооборудования изнашивается быстрее, а напряжение прикосновения увеличивается до смертельно опасных значений.

Чтобы ликвидировать эту опасность и устанавливается защита от токов утечки, реализуемая, как правило, на базе устройства защитного отключения (УЗО) или дифференциального автомата. Оба этих устройства «сравнивают» электрический ток, протекающий по фазному проводу, с током в нулевом рабочем проводнике. При возникновении разницы аппарат разрывает цепь.

Это означает, что и УЗО, и дифавтомат не допускают протекания электрического тока «на сторону», то есть в землю. Получается, что даже если под напряжение попал человек, прикоснувшись к фазному проводу напрямую или через корпус электроприбора при поврежденной изоляции, аппараты защиты от токов утечки смогут спасти его от верной смерти. Ведь срабатывают они на разницу токов от 10 мА за время, исчисляемое долями секунды.

К выбору аппарата для защиты от токов утечки необходимо подходить грамотно. Если установить в линию питания ванной комнаты дифавтомат на 100 мА, то такую защиту вряд ли можно считать эффективной. Человек может очень серьезно пострадать от поражения электрическим током, а для автомата это будет штатный режим, размыкания цепи не произойдет. Поэтому на ванную комнату или кухню лучше предусмотреть УЗО или дифавтомат на 10-30 мА. На общий ввод квартиры при желании можно ставить аппарат, срабатывающий при вышеупомянутых 100 мА. Это обеспечит селективность защиты, то есть отключаться будет именно та линия, в которой есть неисправность.

УЗО и дифавтоматы не являются панацеей и спасением от всех опасностей, связанных с использованием электроэнергии. Они не спасут, если вас угораздит прикоснуться одновременно к фазному и нулевому рабочему проводнику, ведь аппарат не может отличить, через что идет ток – через нагрузку или тело человека. Об этом необходимо постоянно помнить, защищать токоведущие части, нормально находящиеся под напряжением, от прямого прикосновения и не забывать отключать линию от напряжения во время ремонта.

Напоследок расскажем и о том, чем же отличаются друг от друга УЗО и дифавтомат. Все относительно просто: УЗО обеспечивает защиту лишь от токов утечки. Максимально-токовой защиты оно не дает, поэтому, если, к примеру, в розетку сети, защищаемой лишь УЗО, воткнуть кусок проволоки двумя концами, то несчастное УЗО сгорит вместе с проводкой, но ничего не отключит. Ведь разность токов в фазном и нулевом проводнике в этом случае будет отсутствовать. И если в качестве защиты от токов утечки вы выбрали УЗО, то в цепь необходимо включить еще и обычный автоматический выключатель с подходящей уставкой.

А если у вас есть желание сэкономить место в квартирном распределительном щите, то лучше отдать предпочтение дифференциальному автоматическому выключателю, который один обеспечивает и максимально-токовую защиту, и защиту от токов утечки.

Источник: electrik.info

Как рассчитать УЗО для дома и квартиры

Для расчета устройства защитного отключения (УЗО) необходимо учитывать условия его эксплуатации. В однофазной электрической сети применяются двухполюсные устройства, а в трехфазной – четырехполюсные. Так как УЗО реагирует на токи утечки (Iут), то его выбор будет зависеть от длины проводников, качества изоляции, количества подключенных приборов, устройств, их характеристик. Кроме этого, надо помнить, что Iут величиной 30 mA может быть опасным для жизни человека. Поэтому во влажных помещениях надо обязательно ставить УЗО.

Ток утечки

Чтобы обеспечить безопасность от поражения электричеством, часто приходится увеличивать количество устройств защитного отключения, разбивать сеть на несколько групп. В то же время использование очень чувствительных приборов УЗО приводит к ложным срабатываниям. Задача специалиста сделать правильный расчет и выбор с учетом всех факторов.

Согласно правилам устройства электроустановок, при неизвестном Iут, он принимается равным произведению 0,4 mA на число соответствующее расчетному нагрузочному току в амперах. Утечка цепи принимается равной произведению 0,01 mA на длину L фазного проводника в метрах.

Согласно этим же правилам, суммарные потери сети должны быть меньше одной трети номинального отключающего дифференциального тока УЗО. Сюда же входят все утечки включенных постоянно и подключаемых периодически электроприборов. Произведем расчет.

Суммарный Iут= 0,4* IΣ +0,01*L

Отсюда следует, что предельный ток УЗО должен быть больше суммарного Iут сети в 3 раза.

Соответственно, номинальный отключающий ток равен:

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L), где

IΣ – суммарный ток утечки всех электроустановок сети,

L – длина фазного провода в метрах.

Выбор для квартиры

Для примера расчета возьмем квартиру в многоэтажном доме. В этажном щитке на вводе стоит автоматический выключатель. Пусть автомат будет на 40 Ампер. Он защищает от коротких замыканий и перегрузок. Сразу за ним монтируется противопожарное УЗО, расчет его номинала произведем позднее.

Оно нужно для защиты от пожара при нарушении изоляции кабеля или ее пробое. Дальше, для обеспечения большей безопасности и бесперебойности снабжения электричеством, на каждую или несколько групп устанавливаются УЗО с определенным Iут от 10 до 30 mA. Зависит от токов утечки.

Есть даже розетки со своими устройствами УЗО. На каждую группу потребителей устанавливается свой автоматический выключатель перегрузок.

В ванной комнате стоит стиральная машинка мощностью 1,8 кВт. Так как она расположена во влажном помещении, то для безопасности предусмотрим автомат защиты на 16 A и произведем расчет УЗО по мощности.

Рабочий ток для стиральной машинки равен:

Длина фазного провода до нее составляет 20 м.

Отсюда
IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х7,3+0,01х20)=9,36 mA.

Ближайший в ряду УЗО на 16 A, ток утечки 10 mA.

Несколько групп

Допустим, в квартире предусмотрены еще две группы освещения с автоматами защиты на 16 A, две розеточные с автоматами на 20 A и 25 А. В группах освещения длина проводников по 50 м, а нагрузка составляет 0,3 и 0,6 кВт. В розеточных длина фазных проводов 40 и 60 м соответственно, а общая (переменная и постоянная) нагрузка 17 и 22 A соответственно.

Произведем расчеты по группам.

Расчет для первой осветительной:

P – мощность осветительных приборов,

U – напряжение сети.

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х1,4+0,01х50)=3,18 mA.

Расчет для второй осветительной:

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х2,8+0,01х50)=9,9 mA.

Расчет для первой розеточной:

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х17+0,01х40)=21,6 mA.

Расчет для второй розеточной:

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х22+0,01х60)=28,2 mA.

Так как УЗО по IΔn имеют номиналы 10, 30, 100, 300, 500 миллиампер, то некоторые группы электроснабжения можно объединить. При этом нужно помнить, что прибор срабатывает при достижении 50-100% IΔn.

По расчетам первая осветительная и розеточная группы в сумме по IΔn составляют 24,78 мА. Их можно подключить к устройству с отключающим током 30 миллиампер. Вторая розеточная подсоединяется к такому же 30 миллиамперному устройству. Вторая осветительная – к УЗО с током отключения 10 мА. Суммарный рассчитанный отключающий ток получился равным:

>

IΔn Σ=9,36+3,18+9,9+21,6+28,2=72,24 mA.

Приступаем к подбору УЗО. Ближайшее по отключающему току – на 100 мА. Его и нужно установить в качестве противопожарного.

Номинальный ток

УЗО имеет еще один важный параметр – номинальный ток, который необходимо учитывать при расчетах. При работе в пределах номинала, прибор гарантированно будет выполнять свои функции как угодно долго.

Автоматы защиты от перегрузок, которые устанавливаются на каждую группу электроснабжения, имеют номинал: 16, 20, 25, 32 ампера и так далее. Но при достижении этих значений прибор не отключится.

Его характеристики таковы, что он начинает отключаться при значениях превышающих номинал в 1,13-1,45 раза, только благодаря тепловому расцепителю. Происходит выключение через один-два часа. А для быстрого отключения ему нужно превышение номинала от трех до пятнадцати раз. Данную особенность автомата защиты от перегрузок и короткого замыкания нужно учитывать.

Прибор отключения устанавливается с номинальным током всегда на уровень выше. Например, если от перегрузок и короткого замыкания стоит 32 амперный автомат, то устройство защитного отключения должно быть 40 ампер.

Поэтому в квартире, для которой производился расчет, противопожарный прибор УЗО будет иметь ток отключения и номинальный 100 mA и 63 A соответственно. У стиральной машинки будет устройство 10 mA/16 A. Для второй группы освещения – устройство с пределом 10 mA/25 А. Остальные приборы УЗО имеют пределы 30 mA/32 А.

Дополнительные характеристики

Кроме этих основных характеристик, для которых проводятся расчеты, есть еще величины, требующие внимания при выборе. Это предельный ток короткого замыкания, для дома принимают 4500 A, многоквартирного 6000 A, для производств 10000 A. На корпусе изделия он изображается числом обведенным рамкой. Вид отключающего тока утечки обозначается буквами:

• АС означает, что он переменный;
• А – IΔn переменный и пульсирующий постоянный;
• В – IΔn переменный и постоянный;
• S – селективный, отключается с задержкой.

УЗО типа АС используют в квартирах. Потребители обычные – освещение, холодильники, теплые полы. Максимальное время отключения этого типа УЗО – 0,04-0,3 секунды, зависит от величины тока утечки.

Тип A применяется там, где много приборов с выпрямителями и импульсными блоками питания: компьютеры, стиральные машинки, телевизоры, посудомоечные машины, СВЧ-печи. Иногда производители прямо указывают, что должен стоять прибор УЗО А, а далее выполняется расчет по току.

Тип B применяют главным образом в промышленности, проводя перед установкой подробные расчеты.

Тип S (селективный). Время срабатывания у такого УЗО составляет 0,2-0,5 сек, поэтому для человека оно не является защитным. Устройство устанавливается в начале линии после основного автоматического выключателя и является второй ступенью дифференциальной защиты всего объекта от пожара.

Кроме этого, нужно определить, какое устройство защитного отключения выбрать: электромеханическое или электронное. Первое более надежное, но и более дорогое. Второй вид дешевле, чем электромеханическое, но его электронные компоненты чаще перегорают при всевозможных перегрузках.

При организации системы защиты электросети необходимо учитывать, что на один УЗО нельзя подключать больше 5 автоматов. Это может привести к ложным срабатываниям. К тому же, при правильном отключении нельзя понять, где произошла утечка.

Источник: evosnab.ru

Как правильно выбирать УЗО

Ура, свершилось! Вот вы наконец-то решили защитить себя и своих близких от поражения электрическим током и установить в свою домашнюю электропроводку устройство защитного отключения (УЗО). Ведь именно только данное устройство обезопасит нас от удара током при соприкосновении с открытым токопроводящим участком электрической цепи. Но как правильно выбирать УЗО и на что обращать особое внимание при его покупке? На данные вопросы я и постараюсь ответить в этой статье.

Как и любое электротехническое устройство УЗО имеет свои электротехнические характеристики. Вот отталкиваясь от них и стоит выбирать данный прибор защиты.

На какие основные характеристики стоит обратить пристальное внимание при выборе УЗО:

• напряжение 220 или 380 В;
• количество полюсов: для однофазной сети – два полюса (фаза и ноль), для трехфазной – четыре полюса (3 фазы и ноль);
• номинальный ток устройства защиты, УЗО бывают на: 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 А;
• величина тока утечки, на который реагирует устройство защитного отключения: 10, 30, 100, 300, 500 мА;
• по типу дифференциального тока (тока утечки):

АС — реагируют на переменный ток утечки;
А — реагирует на утечки переменного тока и постоянного пульсирующего;
В — реагирует на постоянный и переменный токи утечки;
S — для обеспечения селективности имеет выдержку времени отключения;
G — тоже, что и S, но имеет меньшую выдержку времени.

Рассмотрим каждую из характеристик более детально.

Выбор УЗО под соответствующее напряжение в сети

Здесь не должно быть вопросов и затруднений. Если ваша сеть однофазная, т.е. имеет напряжение в 220 В, то вы покупаете прибор именно для данного напряжения. Однофазную электропроводку имеют большинство наших квартир и частных домовладений.

Используйте на своих сайтах и блогах или на YouTube кликер для adsense

УЗО с напряжением в 380 В необходимо выбирать для тех, у кого трехфазная электропроводка. Это чаще всего владельцы частных домов, дач и коттеджей.

Стоит обратить внимание на то, что если у вас трехфазная проводка, но имеются участки однофазки (220 В), то для этих линий нужно устанавливать устройства защитного отключения с напряжением на 220 В.

Количество полюсов УЗО

Здесь тоже не должно возникнуть особых сложностей при выборе. Однофазная электропроводка — двухполюсное устройство защиты, трехфазка — четыре полюса.

Номинальный (пропускной) ток УЗО

Значение данной электротехнической характеристики напрямую зависит от количества и мощности (Ватт) ваших электрических приборов. Т.е. общее (вводное) УЗО должно иметь номинальный ток, рассчитанный на все бытовые электроприборы, установленные у вас. Для линейного устройства защиты рассчитывается суммарная мощность приборов на данной линии электропроводки. Например, если у вас установлено УЗО отдельно для кухни, то и суммарную мощность вы вычисляете для электроприборов, установленных на кухне. Сила тока (I, Ампер) вычисляется по формуле: I = P/U , где Р — мощность (Ватт), U — напряжение (Вольт).

Величина тока утечки (мА)

Ток утечки УЗО — это величина, на которую реагирует устройство защиты, т.е. отключается. Минимальный ток утечки — 10 мА, а максимальный — 500 мА. Многие специалисты рекомендуют устанавливать в быту устройства защитного отключения, срабатывающие при токе утечки в 30 мА. И я с ними солидарен.

УЗО с током утечки в 10 мАмпер будет реагировать на малейшие колебания в домашней сети. Еще необходимо учитывать, что очень многие электроприборы имеют свои естественные токи утечки. Они очень малы, но все же имеются. А если они суммируются, то ваше УЗО будет отключаться каждые 5 минут! Это если проводка новая, если нет, то в ней также будет иметь место ток утечки.
УЗО с большим номиналом (например, 500 мА) реагируют только на большие токи, что чревато неприятностями. Не стоит рисковать.

Выбор УЗО по типу тока утечки

На корпусе каждого прибора защиты имеется одна из вот таких букв: АС, А, В, S, G. Каждая буква обозначает тип тока утечки (писал выше). Вам необходимо определиться с тем, от какого типа тока вас будет защищать устройство защитного отключения, которые вы собрались приобрести. Стоит напомнить, что вся бытовая электропроводка несет в себе переменный ток, потому советую выбирать УЗО с буквенным обозначением — АС (ток утечки переменный).

>

Возможно что-то и пропустил, но постарался описать все главные характеристики УЗО, на которые стоит обращать внимание при его выборе и покупке.

Источник: elektrikdom.com

Как выбрать УЗО

Как и любое другое устройство, УЗО или как их еще называют выключатели дифференциального тока, имеет разные технические характеристики.

Основными параметрами, на которые обращают внимание при выборе УЗО, являются:

• напряжение сети 220/380 В;
• количество полюсов , для однофазной сети – двухполюсные, для трехфазной – четырехполюсные;
• номинальный ток на который рассчитано УЗО. Выпускаются на номинальный ток нагрузки 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 А;
• дифференциальный ток на который реагирует УЗО (ток утечки) – 10, 30, 100, 300, 500 мА;
• по типу дифференциального тока:

АС – реагируют на переменный ток утечки;

А – реагирует на утечки переменного тока и постоянного пульсирующего;

В – реагирует на постоянный и переменный;

S – для обеспечения селективности имеет выдержку времени отключения;

G – тоже, что и S, но имеет меньшую выдержку времени.

Ошибки при выборе УЗО

С точки зрения изоляции абсолютно идеальных приборов не существует, каждый электроприбор имеет естественную утечку, хотя и очень незначительную.

При выборе УЗО нужно понимать, что сумма естественных токов утечки может вызвать ложное срабатывание устройства. Исходя из этого существует правило в котором говорится, что сумма естественных токов утечки приборов, которые подключаются к данному устройству защитного отключения, должна быть не больше 1/3 от номинального тока утечки.

К примеру, если устройство защитного отключение имеет номинальный ток утечки 10 мА, то сумма естественных токов утечки не должна превышать 3,3 мА, для 30 мА – это 10 мА и т.д.

Поэтому для того чтобы выбранное УЗО не срабатывало ложно, нужно учитывать естественные утечки электроприборов, которые к нему подключаются (качественные фирмы производители указывают ток утечки в паспорте или на корпусе устройства).

Какое устройство защитного отключения выбрать?

К потребителям электрической энергии по линиям электропередач протекает ток синусоидальной формы, поэтому и утечки в этом случае также будут синусоидальными. Следовательно, по типу выключатели дифференциального тока нужно выбирать – АС.

Устройство защитного отключения для квартиры

Для защиты в обычной квартире выключатели дифференциального тока выбирают как правило однофазные (двухполюсные) типа – АС, с номинальным напряжением – 230 В и номинальным током до 32 А.

Минимальный ток утечки, который способно почувствовать УЗО 10 мА. Однако выбирать УЗО с таким током утечки совсем не обязательно. Дело в том, что величина тока в 10 мА может являться суммарной утечкой для электроустройств и аппаратов квартиры в целом, особенно при старой электропроводке.

Устройство защитного отключения чувствуя это утечку будет ложно срабатывать. Для защиты людей от поражения электрическим током достаточным будет выбор УЗО с током утечки 30 мА.

Устройство защитного отключения для дома

В больших домах и коттеджах устанавливают трехфазные (четырехполюсные) выключатели дифференциального тока. Чтобы защита для таких сооружений была надежной, то в этом случае требуется установка не одного выключателя дифференциального тока, а нескольких. Схема питания для дома как правило имеет каскадный характер, с множеством разветвлений (особенно если дом многоэтажный).

В этом случае УЗО необходимо устанавливать на каждом разветвлений. Это как правило вводной электрощит, первый этаж, второй этаж, отдельные пристройки и т.п.

Для установки в вводном электрощите выключатель дифференциального тока выбирают с током утечки 100мА и выше. По типу имеет место устанавливать ВДТ типа S. Этот тип ВДТ селективные и имеют выдержку времени отключения.

Для отдельных групп помещений подойдут такие же как и для квартиры, с током утечки 30 мА, и типом А или АС.

Если УЗО планируется устанавливать в помещении со старой, ненадежной электропроводкой то в этом случае выбор и дальнейшая установка УЗО для таких помещений нецелесообразна.

Как известно УЗО реагирует на ток утечки а для электропроводки провода которой имеют старую ненадежную изоляцию (особенно в домах старой постройки) небольшие токи утечки возникают постоянно. УЗО в таких случаях может срабатывать часто и как правило без видимых причин.

В следствии этого рекомендуется применять в таких помещениях розетки со встроенным в них УЗО.

Источник: electricvdome.ru

Проверка УЗО и Диф автоматов током утечки – расчет номиналов для проверки

Пришла тут в голову мысли сделать приборчик для проверки УЗО и Диф автоматов на срабатывание по току утечки.

По большому счету “городить” для этой цели прибор смысла не имеет. но хочется сделать все по “феншую” 🙂

Ниже мы рассмотрим вариант расчета на проверку УЗО / ДИФ автомата по току утечки более точно.
Этот способ позволит нам узнать конкретное значение тока утечки при котором срабатывает конкретный проверяемый модуль УЗО / ДИФ автомат.

Проверка УЗО по току утечки – IΔ

Для этого используется сопротивление – резистор.
Один конец резистора подключается на выход фазного провода УЗО, а второй – ко входу нулевого провода.

Для того, чтобы знать какой номинал сопротивления нужен для проверки того или иного УЗО используем закон Ома:

I – сила тока
U – напряжение
R – сопротивление

Отсюда мы при необходимости можем также узнать напряжение и сопротивление:

Давайте рассчитаем необходимое сопротивление нагрузки для проверки УЗО / ДИФ автоматов на разные токи.
Как правило на дачах используются устройства на токи срабатывания в 10, 30, 100 и 300 mA.
Для этого используем нашу формулу: R (Ом)= U (Вольт) / I (Ампер)
Результат будет в Омах, которые мы переводим в килоомы произведя деление на 1000.

Как вариант можно вместо Ампер использовать текущие значения в миллиампер – mA, тогда полученное значение будет выводиться сразу в килоомах.
Я буду использовать именно этот вариант.

R = 220В / 0,01А – результат будет в Ом
R = 22000 = 22кОм (22000 / 1000)

Как вариант вычисления о котором говорилось выше:
R = 220В / 10mA – результат будет в кОм
R = 22кОм
Для того, чтобы УЗО сработало от тока утечки в 10mA необходимо сопротивление нагрузки равное 22кОм.
Для других токов рассчитывает по такой же схеме:

УЗО на 30 mA
R = 220 / 30 = 7,3 кОм
Для того, чтобы УЗО сработало от тока утечки в 30mA необходимо сопротивление нагрузки равное 7,3кОм.

УЗО на 100 mA
R = 220 / 100 = 2,2 кОм
Для того, чтобы УЗО сработало от тока утечки в 100mA необходимо сопротивление нагрузки равное 2,2кОм.

УЗО на 300 mA
R = 220 / 300 = 733 Ом
Для того, чтобы УЗО сработало от тока утечки в 300mA необходимо сопротивление нагрузки равное 733Ом.

К сожалению это значит, что в зависимости от партии, настройки конкретное УЗО на наши 30mA может и не сработать от среднего сопротивления равное 7,3 кОм.

>

Давайте высчитаем крайние диапазоны по току срабатывания для каждого номинала нашего УЗО / ДИФ автомата:

Ток срабатывания 10mA (5 – 10mA)
Реальный диапазон срабатывания по току утечки от 4,5mA до 12mA

Ток срабатывания 30mA (15 – 30mA)
Реальный диапазон срабатывания по току утечки от 13,5mA до 36mA

Ток срабатывания 100mA (50 – 100mA)
Реальный диапазон срабатывания по току утечки от 45mA до 120mA

Ток срабатывания 300mA (150 – 300mA)
Реальный диапазон срабатывания по току утечки от 135mA до 360mA

А теперь рассчитаем нижнюю и верхнюю границу сопротивления (R) для каждого диапазона токов утечки.
Rmax = U / Imin
Rmin = U / Imax

Ток срабатывания 10mA (4,5mA – 12mA)
Rmax = 220 / 4,5 = 48,88 кОм
Rmin = 220 / 12 = 18,3 кОм – при таком сопротивлении нагрузки УЗО / ДИФ автомат на 10 mA должно гарантированно сработать

Ток срабатывания 30mA (13,5mA – 36mA)
Rmax = 220 / 13,5 = 16,29 кОм
Rmin = 220 / 36 = 6,1 кОм – при таком сопротивлении нагрузки УЗО / ДИФ автомат на 30 mA должно гарантированно сработать

Ток срабатывания 100mA (45mA – 120mA)
Rmax = 220 / 45 = 4,88 кОм
Rmin = 220 / 120 = 1,83 кОм – при таком сопротивлении нагрузки УЗО / ДИФ автомат на 100 mA должно гарантированно сработать

Ток срабатывания 300mA (135mA – 360mA)
Rmax = 220 / 135 = 1,62 кОм
Rmin = 220 / 360 = 0,611 кОм – при таком сопротивлении нагрузки УЗО / ДИФ автомат на 300 mA должно гарантированно сработать

Что далее?
А далее мы сделаем возможность плавной регулировки от нижнего, гарантированного срабатывания УЗО / ДИФ автомата до его второй крайней границы.
Как это сделать?

Смотрим на примере получившихся расчетов для УЗО на 10mA

10 mA (ток срабатывания 4,5mA – 12mA)

Верхняя граница сопротивления – Rmax = 48,88 кОм
Нижняя граница сопротивления – Rmin = 18,3 кОм

Таким образом мы можем взять ПОСТОЯННЫЙ резистор с наименьшим сопротивлением равный 18кОм и последовательно ему подключить резистор сопротивлением 48,8 – 18,3 = 30,5кОм
Это позволит нам плавно изменять величину сопротивления в пределах допустимых токов утечки УЗО / ДИФ автомата данного номаинала – 10mA.

Но и это еще не все.
Нам необходимо рассчитать мощность конкретного резистора который мы будем использовать.

Формула расчета:
1
Мощность выделяемая на каждом из резисторов рассчитывается по формуле: P = I²(A) * R(кОм) * 1000 в случае, если значение тока применяется в Амперах, а сопротивление в кОмах

2
Если вы в формуле применяете сопротивление в Омах, а ток в mA, то надо будет не умножать, а делить на 1000 и формула расчета будет такая:
P резистора = I²(mA) * R(Ом) / 1000

3
В случае же использования значения тока в А, а сопротивления в Омах, формула будет уже без какого либо дополнительного коэффициента: P резистора = I²(A) * R(Ом)

Ранее у нас получилось два значения сопротивления – Rmin=18кОм и Rmax=30,5кОм
P постоянного резистора = (0,012*0,012) * 18 * 1000 = 2,59 Вт
P переменного резистора = (0,0045*0,0045) * 30,5 * 1000 = 0,617 Вт

Получается, что нам необходимо иметь:

Используем ближайшее значение переменного резистора в большую сторону – 33кОм
Если не удалось найти нужного значения постоянного резистора, то либо составляем его их нескольких последовательно соединенных сопротивлений сумма сопротивлений которых даст нам нужное значение, либо используем один резистор чуть меньшего номинала.
Если разница номиналов отличается достаточно сильно, то необходимо заново рассчитать выделяемую на резисторах мощность.
Лучше всего брать большую мощность для запаса.

По данной методике рассчитываем постоянный и переменный резистор и их мощность для значений 30mA, 100mA и 300mA

30mA (ток срабатывания 13,5mA – 36mA)

Верхняя граница сопротивления – Rmax = 16,29 кОм
Нижняя граница сопротивления – Rmin = 6,1 кОм – значение постоянного сопротивления
Номинал переменного резистора: Rmax – Rmin = 16,29 – 6,1 = 10 кОм

P постоянного резистора = Imax² * Rmin * 1000
P переменного резистора = Imin² * Rmax * 1000

P постоянного резистора = (0,036*0,036) * 6,1 * 1000 = 7,9 Вт
P переменного резистора = (0,0135*0,0135) * 10 * 1000 = 1,8 Вт

100mA (ток срабатывания 45mA – 120mA)

Верхняя граница сопротивления – Rmax = 4,88 кОм
Нижняя граница сопротивления – Rmin = 1,83 кОм – значение постоянного сопротивления
Номинал переменного резистора: Rmax – Rmin = 4,88 – 1,83 = 3 кОм

P постоянного резистора = Imax² * Rmin * 1000
P переменного резистора = Imin² * Rmax * 1000

P постоянного резистора = (0,12*0,12) * 1,83 * 1000 = 26 Вт
P переменного резистора = (0,045*0,045) * 3 * 1000 = 6 Вт

300mA (ток срабатывания 135mA – 360mA)

Верхняя граница сопротивления – Rmax = 1,62 кОм
Нижняя граница сопротивления – Rmin = 0,611 кОм – значение постоянного сопротивления
Номинал переменного резистора: Rmax – Rmin = 1,62 – 0,611 = 1 кОм

P постоянного резистора = Imax² * Rmin * 1000
P переменного резистора = Imin² * Rmax * 1000

P постоянного резистора = (0,36*0,36) * 0,611 * 1000 = 79 Вт
P переменного резистора = (0,135*0,135) * 1 * 1000 = 18 Вт

Как было сказано выше, номиналы резисторов выбираются как можно точнее к получившимся результатам.
Особенно это касается постоянных резисторов – их можно взять чуть меньшего номинала.
Переменные резисторы можно взять чуть большего номинала.

Методика измерения УЗО / ДИФ автомата на срабатывание по току утечки

Получившиеся резисторы одной частью подключаются к фазному выходу УЗО, а вторая часть подключается в нулевому входу УЗО.
Переменный резистор устанавливается в максимальное свое значение.
Подается напряжение питания 220 вольт на вход УЗО и переменным резистором потихоньку уменьшаем значение его сопротивления до момента срабатывания УЗО / ДИФ автомата.

Отключаем УЗО от сети 220 вольт.
Измеряем получившееся общее сопротивление наших резисторов и вычисляем ток утечки при котором сработало наше УЗО:
I = U / R

Например мы проверяли три УЗО на 10mA.
Первое сработало при сопротивлении 38,8кОм – получается ток срабатывания 220 / 38,8 = 5,67mA
Второе сработало при сопротивлении 30кОм – получается ток срабатывания 220 / 30 = 7,3mA
Третье сработало при сопротивлении 35,1кОм – получается ток срабатывания 220 / 35,1 = 6,26mA

Поскольку УЗО на 10mA может срабатывать в пределах от 4,5 до 12mA то можно сказать, что проверенные УЗО срабатывают в данном диапазоне.

Для себя я решил сделать приборчик для проверки УЗО / ДИФ автоматов по току утечки комбинированный в котором будет использоваться два переменных резистора и несколько постоянных для того, чтобы сгруппировать проверяемые диапазоны токов утечки на:

Для этого я использовал расчеты приведенные ниже.

Расчет номиналов резисторов и их мощности для диапазона измерений тока утечки от 10 до 30 mA

10mA – 30mA (ток утечки от 4,5 mA до 36 mA)
R max – 4,5 mA – 48,8 кОм
R min – 36 mA – 6,1 кОм – гарантированное срабатывание УЗО для 30mA
R переменного резистора = 48,8 – 6,1 = 42,7 кОм

Р постоянного резистора = Imax²·R = (0,036)²·6,1·1000 = 7,9 Вт
Р регулируемого резистора = Imin²·R = (0,0045)²·42,7·1000 = 0,86 Вт

Расчет номиналов резисторов и их мощности для диапазона измерений тока утечки от 100 до 300 mA

100mA – 300mA (ток утечки от 45 mA – 360 mA)
R max – 45 mA – 4,8 кОм
R min – 360 mA – 0,61 кОм – гарантированное срабатывание УЗО для 300mA
R переменного резистора = 4,8 – 0,61 = 4,19 кОм

Р постоянного резистора = Imax²·R = (0,36)²·0,61·1000 = 79 Вт
Р переменного резистора = Imin²·R = (0,045)²·4,19·1000 = 8,48 Вт

Источник: www.snthouse.ru