После написания статьи Электрика — не точная наука меня попросили всё же написать подробнее про несколько вопросов, которых я затронул в этой статье. Что я и делаю.
Внимание! Всё, что написано ниже, является моим собственным мнением, и любой электрик или проектировщик будет с ним не согласен.
Тем не менее, если вы нашли в моих рассуждениях фактические ошибки, буду благодарен за указание на это в комментариях.
По каждому из упомянутых здесь вопросов можно найти десятки статей и видео от разных специалистов, так что недостатка в информации нет.
Трёхфазный щит на дифавтоматах или групповых УЗО
Тут нет и не может быть однозначного ответа.
Автомат защищает от перегрузки по току и от короткого замыкания, УЗО защищает от утечки тока. Очень важно понимать, в каких случаях что спасает. И что мы чем защищаем — кабель или человека. Какова в каждом случае вероятность утечки тока и чем мы из-за неё рискуем.
В щите на дифавтоматах на большинство кабелей (розетки и электроснабжение) стоят отдельные дифавтоматы. Если в каком-то электроприборе фаза попадёт на заземлённый корпус, соответствующий дифавтомат отключится, остально продолжит работать. В щите на групповых УЗО нагрузки разделены наг группы по типу или зоне, на каждую группу стоит одно УЗО и ряд автоматов. При проблеме с утечкой тока в одном кабеле отключится всё УЗО целиком.
С одной стороны хочется получить максимальное дифференцирование защиты, чтобы при любой проблеме в одной линии не отключались никакие другие — это даст нам дифавтомат на каждой линии. А ещё кабель можно подключать прямо к нему, так как на нём есть клеммы и фазы и ноля, не нужно использовать клеммники с общим нолём или нолевые шины. И легко перекидывать дифавтомат с одной фазы на другую на кросс-модуле. С другой стороны, дифавтомат на каждой линии — это дорого и занимает больше места (дифавтомат для однофазной нагрузки — это два DIN места). Недавно я обнаружил, что у EKF есть дифавтоматы, занимающие одно DIN место, и это вполне неплохое решение, если вы ничего не имеете против EKF и того, что он электронный. Про электронные и электромеханическое дифавтоматы будет написано ниже.
Иногда я встречаю заявления типа «Трёхфазные щиты собираю только на дифавтоматах». Мне такая категоричность не нравится, нужно в каждом случае думать и взвешивать.
Если поставить групповые УЗО, то у нас все линии будут защищены и автоматом, и УЗО, то есть, от всего — пожара не будет, человека не ударит током. Основная задача модулей защиты в электрощите выполнена. Далее идёт уже второстепенная — чтобы при попадании воды в розетку и отключении УЗО, розетка в соседней комнате продолжала работать. Но ведь мы всегда можем отключить автомат проблемной розетки и включить УЗО — вопрос в том, есть ли дома кто-то, кто понимает принцип и может это сделать.
Получается, что взыскательному заказчику, которому важно не лезть в щиток самому, а дождаться электрика, причём, ждать с работающими розетками (всеми кроме проблемной), лучше поставить дифавтоматы, то есть, максимально диференцировать линии. А тому, кому важнее менее высокая стоимость и меньший размер щита, можно поставить групповые УЗО. Важно понимать, что это только вопрос удобства, не безопасности. Безопасность в любом случае будет соблюдена, если правильно подобраны автомат и УЗО, пусть оно будет хоть одно на весь дом.
Мой стандартный вариант: УЗО розеток, УЗО розеток влажных зон, УЗО света, УЗО особо важных «неотключаемых» нагрузок, УЗО кондиционеров. Под каждым УЗО соответствующие автоматы. Если объект крупный, то выделяем ещё зоны: этажи, бассейн и так далее. Если требования повышены, а бюджет есть, тогда появляются дифавтоматы. От количества фаз не зависит, зависит от требований и оценки рисков.
Не следует под одним УЗО размещать высокоответственные и низкоответственные группы электроснабжения. Например, светильники участка и септик. Септик важен, его отключение очень нежелательно. А для светильников участка велика вероятность утечки фазы или короткого замыкания из-за повреждения длинного идущего по улице кабели или светильника. Нельзя, чтобы из-за попадания в светильник воды отключился септик. Аналогично и в доме или квартире — розетку холодильника стоит сделать отдельной от прочих розеток группой. Поэтому в группу «неотключаемых» нагрузок обычно помещаются холодильник, слаботочный шкаф, система контроля протечек и подобное, для чего нет повышенного риска аварии, как с уличным светом.
Выбор бренда модульного оборудования
Когда начинаем выбирать бренд, то как будто видим очень большой разброс цен на элементы с одинаковыми характеристиками. Например, видим УЗО фирмы EKF на одну фазу, 40 ампер, 30 миллиампер, тип тока утечки А — 1335 рублей. Аналогичный у ABB — больше 5000 рублей. Но потом начинаем вникать в характеристики и видим, что 1335 рублей стоит электронное УЗО с максимальным импульсным током 4500кА, а у ABB максимальный импульсный ток 6000А и тип электромеханический.
У каждого производителя есть серии оборудования, чтобы покупатель выбирал модули, соответствующие его задачам и бюджету. У ABB это УЗО серий F200 и FH200, автоматы S200 и SH200, дифавтоматы DS201 и DSH201. Всё, что с буквой Н — дешевле, не имеет удобнейшего контакта для подключения шины-гребёнки и имеет максимальный импульсный ток 4500 А.
У EKF есть серии оборудования Basic, Proxima и Averes. У IEK серии Generica, Karat и Armat. При выборе важно сравнивать все характеристики, не только самые очевидные. А такие вещи как контакты для установки гребёнки или возможность подключения допконтакта далеко не сразу заметны, да и не всем нужны.
Допустимо комбинировать серии. Например, поставить на ввод автомат с максимальным импульсным током 6 или 10 килоампер, а прочую модульку на 4.5 килоампера. То есть, если в цепи пойдёт такой большой ток, вводной автомат отключится, и этого нам достаточно.
У европейских брендов типа ABB и Schneider просто нет дешёвых серий вроде IEK Genetica, в которых однополюсный автомат стоит немногим больше 100 рублей. EKF Basic стоит столько же. У DEKraft и TDM тоже. У ABB дешевле 400 рублей ничего нет. А ещё ABB нужно привезти окольным путём из Германии, и вообще это бренд мирового уровня, это чего-то стоит.
Я это всё к тому, что разница в цене между брендами не такая большая. Иногда её почти нет. Важно учитывать все технические характеристики, а не только основные. А также понимать отличия серий. Есть рынок — он не даст долго существовать бренду или линейке, которая была бы при прочих равных характеристиках сильно дороже аналогов.
Шины или перемычки между автоматами
Шина, она же гребёнка, это вот такая штука:
Слева стоит УЗО, все автоматы находятся под ним. Гребёнка позволяет удобно подать питание на все автоматы. Если мы разместим УЗО справа от автоматов, будет ещё удобнее — гребёнка захватит выход вазы УЗО. Но будет неудобно воспринимать щит, мы же привыкли читать слева направо. Поэтому обычно так не делают.
Гребёнка может быть 3-фазная, тогда автоматы будут последовательно подключаться к первой, второй и третьей фазе.
Важный момент: у автоматов ABB стандартная ширина 17.5мм, а у большинства других брендов — 18мм. Так что если мы возьмём автоматы EKF и гребёнку ABB (или наоборот), то больше какого-то количества автоматов будет не соединить, шина не будет попадать в автоматы.
Вот перемычки:
Соединение автоматов перемычками имеет два больших преимущества: во-первых, не надо покупать шину, во-вторых, легко можно добавить или убрать автомат.
Но важно понимать, что по шине может идти большой ток, обычно 63 ампера. А ток перемычек ограничен сечением кабеля. То есть, в большинстве случаев надо использовать сечение, соответствующее вводному автомату. В случае с однофазной сетью это может быть 10мм2, так что с перемычками придётся повозиться.
Я в проектах в последнее время включаю в спецификацию гребёнки нужного бренда и в нужном количестве, пусть лучше монтажники их используют, чем сделают перемычки 16-амперных автоматов кабелем 2.5мм2.
Автоматы категории В или С
У автоматов характеристика, «чувствительность», она может быть А, В, С, D, K и Z. Для бытового применения нас интересуют буквы В, С и D. Вот эта картинка иллюстрирует значение буквы характеристики:
Типичное мнение состоит в том, что если ток, который течёт через автомат, хоть немного превышает его номинал (те самые 6, 10, 16, 25, 32, 40, 50, 63 ампера, что написаны на автомате), то автомат отключается. Но это далеко от правды.
По оси Х на графике — коэффициент номинального тока автомата. По оси Y — время отключения автомата. Самые распространённые автоматы имеют характеристику С. Если через автомат, на котором написано 16 ампер, проходит ток, равный 16 ампер, то этот автомат не отключится никогда. Если ток будет 1.13 номинала, то есть, 18 ампер, то он отключится через 10 в четвёртой степени секунд, то есть, 166 минут. Более реальная цифра — ток 1.45 номинала — от 10 до 100 секунд. Количество секунд несколько условное, но порядок такой.
Это всё вполне разумные значения, то есть, если автомат номиналом 16 ампер защищает кабель сечением 2.5мм2, то кабель выдержит 23 ампера в течение 100 секунд, не расплавится и не вызовет пожар. Но если вы хотите, чтобы автомат, всё же, выключился как можно раньше при перегрузке, стоит выбирать автомат с характеристикой В, чтобы при токе 23 ампера он отключился за 10 секунд.
Если вы купили кабель у поставщика, которому нет причин доверять, да ещё значительно дешевле обычной стоимости, вполне вероятно, что его реальное сечение ниже номинального. Например, купили 3х2.5, а реальное сечение у него 1.9. Вот это уже может стать проблемой. Тем более, что у кабеля низкого качества и изоляция может быть некачественной. Так что если монтируете розетки кабелем, которому не доверяете, ставьте автоматы номиналом 10 ампер с характеристикой В и группируйте розетки так, чтобы на один кабель больше 2200 ватт нагрузки не приходилось, тогда всё будет безопасно.
Считается, что для домашнего использования лучше подходят автоматы с характеристикой В, так безопаснее. Так что во все домашние щиты можно ставить их. Либо, если у вас откуда-то уже есть автоматы с характеристикой С, можно ставить их, но на ступень меньшего номинала.
Но очень важно каждый раз думать о конкретной подключаемой на кабель нагрузке! Есть такая штука как пусковые токи оборудование, которые могут превышать номинальные во много раз. Это электродвигатели (включая компрессоры кондиционеров и холодильников и всяческие насосы) и светодиодное освещение, особенно блоки питания. Не надо прокладывать до блока питания какой-нибудь светодиодной подсветки или трекового светильника тонкий кабель (сечением меньше 1.5), так как 6-амперного автомата, который положен для кабеля сечением 0.75 или 1, явно недостаточно для больших пусковых токов. До блоков питания мощностью более 300 ватт я в проектах обычно закладываю кабель сечением 2.5 и автомат с номиналом 16 ампер.
Если во время запуска системы освещения иногда выбивает автомат, всегда есть возможность заменить характеристику В на С, это нормально. Но если и С выбивает при достаточном запасе тока между номиналами автомата и светильника, то стоит установить на линию устройство ограничения пускового тока. Ну или заменить светильник, так как очень высокие пусковые токи характерны для некачественных светильников.
Иногда предлагают устанавливать на вводе в квартирный щит автомат с характеристикой В, чтобы при коротком замыкании или перегрузке он отключился быстрее, чем автомат в этажном щите. Так, конечно, можно, но я предпочилаю ставить в квартире на вводе рубильник, а не автомат, то есть, просто выключатель без автоматики. В случае короткого замыкания отключится автомат соответствующего кабеля, а перегрузки лучше просто не допускать — следить за потреблением квартиры, при необходимости ставить реле тока, которое автоматически отключит неприоритетную нагрузку. Если перегрузка и будет, то автомат с меньшей чувствительностью может не сработать при кратковременном превышении мощности (пока закипает чайник или работает СВЧ), и ничего не отключится.
Если, как я писал выше, все автоматы в щите стоят недорогие, с максимальным импульсным током 4500 ампер, то имет смысл защититься и поставить на ввод автомат с током 6 или даже 10 кА.
В общем, нужно понимать процессы и подходить индивидуально к каждому кабелю и каждой ситуации в зависимости от бюджета, качества проводки и уровня паранойи заказчика.
Если мы делаем электрощит для жилья со старой или непонятно как сделанной проводкой (не знаем качество кабеля и качество соединений), имеет смысл ставить автоматы по возможности меньшего номинала и большей чувствительности (характеристика В). На какие-то совсем мелкие нагрузки на тонком кабеле можно не стесняться и ставить автомат хоть 2 ампера. И никто не отменял «пусконаладку» системы, в процессе которой мы следим за потребляемой мощности на модуле индикации тока в щите и при необходимости меняем номиналы и характеристику автоматов.
Тип УЗО: А или АС, электромеханическое или электронное
У УЗО есть множество характеристик:
- ток, который может через него идти. От 10 до 63 ампер.
- ток утечки, при котором оно отключается. От 10 до 300 миллиампер.
- количество полюсов, 2 или 4. То есть, 1 или 3 фазы. У однофазных номинальное напряжение 230 вольт, у трёхфазных 380-400 вольт.
- максимальный импульсный ток. 4500, 6000 или 10000 ампер. Это ток, при котором УЗО не разрушится.
- Тип тока утечки A или АС
- Тип электронный или электромеханический
Вот все характеристики в описании УЗО:
Все эти характеристики можно увидеть на самом УЗО:
Тип тока утечки означает, на утечку какого напряжения реагирует УЗО. АС — переменного. А — переменного и постоянного. В интернете множество споров о том, какое УЗО использовать, ведь разница в стоимости достигает 30%.
Большинство всей имеющейся в доме техники имеет блоки питания, то есть, преобразователи напряжения в постоянное. Не имеют блоков питания разве что простые нагреватели и вентиляторы: тёплые полы, полотенцесушители, водонагреватели, тепловентиляторы, конвекторы, вытяжки. Ещё варочные панели, духовки и СВЧ без электронной системы управления. Вот для этой техники можно поставить УЗО типа АС. Для всей остальной рекомендуется УЗО типа А.
У меня, к сожалению, нет статистики по тому, как часто срабатывает УЗО типа А именно из-за утечки постоянного тока, не хватает практического опыта. Да и не думаю, что многие электрики видели это явление. Так что не могу сказать, стоит ли паниковать из-за того, что у вас уже стоит узо типа АС. Точнее, могу сказать, что паниковать точно не стоит. Но если этот вопрос очень вас беспокоит и не даёт спать, то ставьте тип А. Напоминаю, что тип А срабатывает на ток обоих типов, так что его можно ставить везде.
Если вдруг вы заменили узо типа АС на А, и его стало выбивать — значит, где-то проблема, надо её искать. Отключать по одному приборы, проверять на всякий случай подключения в розетках (вдруг старое УЗО уже не так хорошо работало и не чувствовало проблемы).
Выбивание УЗО вообще никто не любит, так как причину, если она не очевидна, можно искать долго. Поэтому зачастую электрики настаивают на том, чтобы не ставить УЗО на какие-то приборы типа света или кондиционеров. Я считаю, что ставить надо на всё обязательно. Кроме простых устройств без длинного кабеля и металлического корпуса (роутер, блок питания автоматики, панель сигнализации).
Теперь про то, будет УЗО электронное или электромеханическое. Тут всё просто: для работы электронного УЗО нужно, чтобы на него приходило напряжение питания (230 или 380 вольт). А электромеханическое работает даже без напряжения.
Возникает вопрос: если на УЗО не приходит напряжение, зачем оно вообще нужно? От чего защищать, если электричество отключилось? А вот это уже следующий уровень предусмотрительности. Аналогично с «может ли одновременно пропасть электричество и протечь вода». Представим ситуацию пропадания ноля в сети питания. Фаза есть, ноля нет. Вся техника отключается. При этом происходит какая-то поломка, в результате которой фаза попадает на корпус устройства, которого касается человек. УЗО при этом не отключается, так как без ноля не работает, но человека бьёт током. Вот такая беда.
Но у нас же на вводе питания всегда стоит реле напряжения! При пропадании ноля оно отключится, и фаза тоже перестанет приходить, так что мы в безопасности. Можно вспомнить, что реле напряжения, не требующие внешнего контактора, обычно отключают только фазу, не ноль. Ноль в реле напряжения зачастую проходной. Отключения фазы нам достаточно, но вдруг фаза и ноль перепутаны при подключении, фаза пошла в нолевой вход, а ноль в фазный, тогда реле напряжения будет отключать ноль, а фазу оставит. Это уже другая проблема — следует проверять при подключении реле напряжения и вообще всего щита, где фаза, а где ноль. Либо подключаем реле напряжения с контактором, тогда будут гарантированно отключаться все проводники, но это дополнительная стоимость и место в щите.
В общем, реле напряжения на вводе питания надо ставить обязательно. А вот УЗО, если все прочие характеристики устраивают, вполне можно ставить электронное.
Хм…
После большинства подобных опусов можно сразу писать стандартное: «эксперт либо некомпетентен, либо врёт, либо то и другое одновременно»(C).
С чётом прошлых заслуг автора: RTFM! Если не имеете достаточных познаний в теме, начните с нормативной документации.
Титульная картинка не соответствует реальности: в автоматических выключателях на одинаковый номинал с кривыми B, C и D тепловые расцепители абсолютно ИДЕНТИЧНЫ. Для K и Z кривые на этом участке иные.
Следующий момент: для моторов (вентиляторы/компрессоры) пусковой ток критически важен, для импульсных блоков питания большой пусковой ток — это особенность схемотехники с которой борются и его вполне можно (и нужно в некоторых случаях) ограничивать.
Далее: менять характеристику автомата с B на C в щите !грамотного! проектировщика НЕЛЬЗЯ — есть такая штука называется селективность и скорее всего перегоревшая лампочка с заменённым автоматом отправит в увлекательное путешествие ночью в трусах на мороз включать вводной автомат перед счётчиком. Просто так выёживаться и ставить характеристику B ни один адекватный проектировщик не будет.
Про 4,5 и 6 кА даже начинать не хочется — достаточно сказать, что на малых токах (до 32А, если не ошибаюсь) достаточно и 3кА, большие величины нужно обосновывать.
Сколько стоит автомат на 2А Вы, надеюсь, знаете? Вопрос что дешевле: купить автомат на 2А или поменять проводку и поставить автомат ходового номинала хотябы в 6А?
ИМХО, для света уже можно возвращаться к плавким вставкам gG, с учетом того, что диф-защиту на них ставить практически никогда не нужно — вполне себе рабочий вариант, при качественных БП, разумеется.
Раз уж про диф-защиту вспомнили: у импульсных блоков питания характер тока импульсный, на этот тип тока УЗО типа А отрабатывать не будут (как минимум производитель этого гарантировать не будет), т.е. разницы с типом AC нет. Для подобной нагрузки предназначены УЗО типа B.
Тип A , апм условии достаточности AC, нужно ставить при условии более жёстких условий среды (как минимум температурных) — разница в местах применения прописывается в документации — то есть в уличный щиток тип AC рассматривать не стоит.
Групповые УЗО в 3-х фазном щите — это вопрос безопасности. Если эти УЗО 3-х фазные и нагрузки от них однофазные. Ситуацию с током утечки с фазы более 30мА у 30мА 3-х фазного УЗО можете и сами описать. Подсказываю: нужно вспомнить что токи есть величина не скалярная, а векторная и существуют естественные утечки через ёмкость кабеля и ёмкости фильтров электроприборов.
Ну и гребёнки вполне можно подключать к «левым» УЗО с «правым нулём» — для этого нужно всего лишь выломать один зуб…
Вопрос в выборе гребёнки против проводов — это вопрос сложности (скорости) ремонта щита или его модернизации (для параноиков или страховой при появлении AFDD в широком обращении).
Отлично, спасибо!
Что я и имел в виду.
С удовольствием бы обсудил все эти темы. Ради выяснения истины, а не ради спора.
Позволю себе немного возразить в одном вопросе.
Мне ужасно не нравится, когда электрики начинают ПУГАТЬ заказчика. Обязательно упомянуть про мороз и про трусы, ведь в каких-либо других условиях включить электричество совершенно невозможно. Что, на улице не зима? Тогда надо дождаться зимы, чтобы именно на мороз и именно в трусах.
Я считаю, что короткое замыкание — это страшно. Это значит, что по кабелю пошёл громадный ток. И если при этом отключились все автоматы в цепочке, начиная от того, что на морозе, значит, они все отработали так, как нужно. Как если бы в дом летела ракета (извините за актуальность), но против неё сработало сразу несколько систем ПВО.
Ещё я считаю, что надо делать поправку на то, что кабель был куплен строителями дешёвый, тоньше номинала и более горючий, чем следует. Возможно, где-то он передавлен в стене. Может, где-то скрутки. Может, где-то в клемму плохо вставлен. Поэтому нужно больше защиты. Если можно поставить более чувствительный автомат, то ставим. Если не уверены в кабеле, можно занизить номинал автомата. Если можно поставить УЗО типа А, ставим А, хуже не будет. Если в процессе пусконаладки электрики увидим, что какой-нибудь светильник один раз из 10 выбивает автомат, тогда уже думаем, что сделать.
Выбивает автомат — не значит, что электрик или проектировщик неверно посчитал что-то, а значит, что он перестраховался, чтобы было больше защиты для заказчика, его близких и его дома. Или есть проблема в кабеле, подключениях, питаемой технике. Главное, чтобы был запас по сечению кабеля, месту в щите для ограничителя пускового тока, чувствительности.
Автомат ABB S201 C2 стоит 800 рублей в артём-тулз. На мой взгляд, не запредельно. Вообще, считать деньги заказчика за него — плохая практика. Особенно если не просят.
Дифзащита на свет — отдельный холиварный вопрос. Я ставлю.
У меня в квартире УЗО типа А на всё. Ток утечки 10мА на санузлы. Автоматы категории В с номиналом 10 ампер на бытовые розетки, хотя кабель 3х2.5. Автоматы номиналом 16 ампер только на кухню (3 группы). На свет автоматы номиналом 6 ампер. Потому что в случае проблемы на этапе наладки или эксплуатации я сам залезу и щит и быстро поменяю то, что нужно. Клиентам я так не проектирую, потому что в случае проблемы они сами быстро исправить проблему не смогут, там уровень проектирования просто «безопасный», а не «параноидальный».
А есть ли у вас публикации на подобные темы? С огромным интересом бы почитал.