Расчет ТКЗ в квартире

Вот есть квартира с розетками и освещением, как расчитать какое (примерно) значение тока будет при кз в проводке?Какие данные нужны?Какой формулой пользоваться?Подскажите народ.Пытаюсь добиться частичной селективности на модульных АВ.Есть таблицы у меня по селективности.Полной не получится добиться, но до определенных значений тока можно.Вот и хотелось бы зная примерное число ткз дальше решать что-то делать или не делать)))Например при вводном С25А и групповом Б16 обеспечивается частичная селективность до 200А, а при вводном Д25 и групповом Б16 уже до 300А соблюдается селективность.

King112 написал:
Пытаюсь добиться частичной селективности на модульных АВ

Можно поинтересоваться, зачем она вам?

Д в жилых щитах не разрешен.

King112 написал:
Чтоб вводной хоть в некоторых случаях при кз не вырубало.

Разработка и сборка электрощитов

King112 написал:
Чтоб вводной хоть в некоторых случаях при кз не вырубало.

Столько заморочек только ради того, чтобы раз в 10-20 лет не выйти на площадку и не включить автоматик?

Я еще мог бы понять ваше желание, если бы кз случались 5 раз в неделю.

Грубый, но справедливый

Расчёт дело хорошее. Но ИФН-200 точнее на вопросы ответит. Покупать не обязательно. Можно спеца с таким (или подобным) прибором найти.
Ну и как описано выше. Тут задача больше не в селективности, а что бы защита вообще отрабатывала адекватно.

King112 написал:
узо на все розетки, но поможет иногда,

А КЗ у Вас происходит чаще, чем иногда?

King112 написал:
А тем более холодильник оставлять с узо как-то не хочется.

King112 написал:
Тем более по ПУЭ не обязательно ставить на все розетки узо.

Где такое в ПУЭ написано?

King112 написал:
.А вот для стиралки, водонагревателя или посудрмоечной машины-это узо действительно нужно.

King112 написал:
А вообще основную защиту выполняет заземление,

King112 написал:
Тем более по ПУЭ не обязательно ставить на все розетки узо.

King112 написал:
следует не означает должно стоять

Для любителей земноводных замечательная лазейка, в связи что Вы живёте в демократическом обществе, можете поступать как Вам захочется.

King112 написал:
!Зазамление поможет тем что при поврежлении изоляции сила тока уменьшится так как большая часть уйдет в землю.

мда придётся включить кнопку игнорировать. Когда ломанётесь за кромку,
постарайтесь не прихватить кого нибудь.

King112 написал:
Зазамление поможет тем что при поврежлении изоляции сила тока уменьшится так как большая часть уйдет в землю.

Разработка и сборка электрощитов

King112 написал:
следует не означает должно стоять!!

Курите ГОСТ 2.105, там вполне однозначно написано что означает слово «следует».

King112 написал:
при поврежлении изоляции сила тока уменьшится так как большая часть уйдет в землю.

AlexeyL написал:
посмотрите ещё раз на эпилептическую конструкцию земляного контакта в розетке Шуко. Заземление через этот контакт совершенно не является гарантированным

Ваши личные наблюдения или у кого-то прочитали?

AlexeyL написал:
поэтому перечисленное оборудование (стиралка, посудомойка и т.п.) рассматривается с точки зрения электробезопасности не как «стационарное», а как «переносное»

AlexeyL написал:
При превышении тока утечки и одновременной неисправности контакта заземления обязана сработать дифзащита.

Простите, а при исправности контакта заземления дифзащита сработать не должна?

Должен Вас огорчить. Что бы не писали в Ваших «умных» книгах, каталогах и руководствах, полную селективность на модульках вы не получите никогда. Точно не помню где, здесь или на colane несколько лет тому был произведен эксперимент: соединили последовательно кучу АВ, кажется от 10А до 100А, и замкнули. Упали все. Впрочем, я подобный эксперимент, хотя и случайно, «провел» дважды: в первый раз упали АВ 16А, 80А, 125А. Во втором – еще интереснее: 20А, 50А, 250А, 400А. Количество упавших АВ, насколько понимаю, зависит от того, насколько мало сопротивление заземления. Ну, а в малых дозах у меня этот «эксперимент» проходит 2-3 руза в год. Вот неделю тому накрылся инвертор. Включили станок – упали – АВ 10А (защита инвертора), 50А – ввод в станок, 20А – защита питающего кабеля.

King112 написал:
Тем более по ПУЭ не обязательно ставить на все розетки узо

megrad написал:
7.1.79. В групповых сетях, питающих штепсельные розетки, следует применять УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА.

Radio написал:
Простите, а при исправности контакта заземления дифзащита сработать не должна?

При исправности контакта дифзащита имеет право не сработать, но никто при этом не умрёт. Или же может сработать противопожарная дифзащита по заведомо смертельному току утечки, может сработать и автомат.

Где-то на форуме уже цитировался европейский норматив, по которому для стационарного оборудования (с заведомо надёжным, стационарным заземлением «под болт» или в разъём со специальными требованиями по надёжности) допускается ток утечки до 5% от рабочего тока самой нагруженной фазы. В этом случае УЗО действительно не нужно.

Так что там с заземляющим контактом у шуко?

Radio написал:
Так что там с заземляющим контактом у шуко?

Был и остаётся эпилептическим. В общем и в среднем работает, но контакт не гарантируется. Никогда не видели розетки с загнутыми и утопленными контактами PE?

Та же фигня получается обычно, если напрямую вилка в розетку не лезет, и приходится применять переходники. Да, правильные переходники с PE существуют, но и стоят несоциально, и без поллитры вискаря не разберёшься, как применять:
Обратите внимание на движки на боках аппарата.

В сумме, заземление вроде есть, но воспринимать его как «основное средство защиты» несколько неблагоразумно.

AlexeyL написал:
Никогда не видели розетки с загнутыми и утопленными контактами PE?

AlexeyL написал:
заземление вроде есть, но воспринимать его как «основное средство защиты» несколько неблагоразумно.

King112 написал:
Вот есть квартира с розетками и освещением, как расчитать какое (примерно) значение тока будет при кз в проводке?

Oно основное средство не собственно защиты а страховки, на ровне с альтернативным средством ввиде двойной изоляции во многих других приборах

Но во первых, есть случаи в которых ни заземление ни двойная изоляция не стоят на пути между электронами и юзером

Во вторых, при небольшой утечке на заземление, узо сработает в то время как автомату этой утечки покажется мало. Но раз утечка появилась значит проблема есть, а по скольку дом он не операционная, нефиг позволять пробитым приборам продолжать работать пока не прогорит окончательно

Источник

О токах короткого замыкания и его определении

Знание величины тока короткого замыкания крайне необходимо для обеспечения пожарной безопасности. Очевидно, что если измеренный ток короткого замыкания меньше тока уставки максимальной защиты автомата или 4-х кратного значения номинала тока предохранителя, то время срабатывания (перегорания плавкой вставки) будет больше, а это, в свою очередь, может привести к чрезмерному нагреву проводов и их возгоранию.

Как этот ток определить? Существуют специальные методики и специальные приборы для этого. Здесь рассмотрим вопрос как это сделать, имея лишь мультиметр или даже вольтметр. Очевидно, что этот способ имеет не очень высокую точность, но всё же достаточную для обнаружения несоответствия максимально-токовой защиты к величине этого тока.

Как это сделать в домашних условиях? Необходимо взять достаточно мощный приёмник, например, электрический чайник или утюг. Ещё неплохо бы иметь тройник. К тройнику подключаем наш потребитель и вольтметр или мультиметр в режиме измерения напряжения. Записываем установившуюся величину напряжения (U1). Отключаем потребитель, и записываем величину напряжения без нагрузки (U2). Дальше производим расчёт. Нужно разделить мощность вашего потребителя (P) на разность замеренных напряжений.

Покажем на примере. Чайник 2 кВт. Первый замер – 215 В, второй замер – 230 В. По расчёту получается 133,3 А. Если стоит, например, автомат ВА47-29 с характеристикой С, то его уставка будет от 80 до 160 Ампер. Следовательно, возможно, что этот автомат сработает с задержкой. По характеристике автомата можно определить, что время срабатывания может быть при этом до 5 секунд.

Что в принципе опасно. Что делать? Нужно увеличить величину тока короткого замыкания. Увеличить этот ток можно установив более мощный трансформатор на подстанции или увеличить сечение проводов питающей линии.

Более реальный путь. Проверить величину этого тока непосредственно на автомате. Если этот ток достаточно большой (более 200 А в данном случае) проверить соединения (контакты) до места замера или заменить проводку в пределах квартиры (дома).

Источник

Короткое замыкание

Что такое короткое замыкание

Короткое замыкание (КЗ, англ. short curcuit) — незапланированное соединение точек цепи с различными потенциалами друг с другом или с другими электрическими цепями через пренебрежимо малое сопротивление. При этом образуется сверхток, значения которого на порядки превышают предусмотренные нормальными условиями работы.

Определение КЗ из «Элементарного учебника физики» Ландсберга

В результате короткого замыкания выходит из строя электрооборудование, происходят возгорания. О самых разрушительных последствиях коротких замыканий мы регулярно узнаем из новостных рубрик «Чрезвычайные происшествия». Что же именно происходит при КЗ? В результате чего они появляются? Какими могут быть последствия? Давайте рассмотрим подробнее эти и другие вопросы в приведенной ниже статье.

Как образуется короткое замыкание

Как мы помним из учебника физики за 8 класс, закон Ома для участка цепи определяется по формуле:

I — сила тока в цепи, А

R — сопротивление, Ом

Давайте рассмотрим вот такую схему

Если мы подключим настольную лампу EL к источнику тока Bat и замкнем ключ SA, то вольфрамовая нить лампы начнет разогреваться под тепловым воздействием тока. В этом случае значительная часть электрической энергии преобразуется в световую и тепловую.

А теперь покончим с лирическими отступлениями и замкнем два провода, которые идут на лампочку, через толстый провод AВ

Что будет дальше, если мы замкнем контакты ключа SA?

В результате ток пойдет по укороченному пути, минуя нагрузку. Короткий путь в данном случае и есть провод AB. Сопротивление провода АВ близко к нулю. В результате наша схема преобразуется в делитель тока. Согласно правилу делителя тока, если нагрузки соединены параллельно, то через нагрузку с меньшим сопротивлением побежит большая сила тока, а через нагрузку с большим значением сопротивления — меньшая сила тока. Так как провод АВ обладает почти нулевым сопротивлением, то через него потечет большая сила тока, согласно опять же закону Ома:

Как я уже сказал, в режиме КЗ сила тока достигает критических значений, превышающих допустимые для данной цепи.

Закон Джоуля-Ленца

Согласно закону Джоуля-Ленца, тепловое действие тока прямо пропорционально квадрату силы тока на данном участке электрической цепи

I — сила тока в этой цепи, А

R_н — сопротивление нагрузки, Ом

Это означает, что на проводе AB будет выделяться бешеное количество теплоты. Провод резко нагреется от температуры, а потом и сгорит. Все зависит от мощности источника питания.

То есть, если ток при коротком замыкании возрастет в 20 раз, то количество выделяющейся при этом теплоты — примерно в 400 раз! Вот почему бывшая еще мгновение назад мирной электроэнергия превращается в настоящее стихийное бедствие: горит проводка, расплавленный металл проводов поджигает находящиеся рядом предметы, возникают пожары.

Существуют еще запланированные и контролируемые КЗ, а также специальное замыкающее оборудование. Например, сварочные аппараты работают как раз на контролируемом КЗ, где требуется большая сила тока для плавки металла.

Основные причины короткого замыкания

Все многообразие причин возникновения коротких замыканий можно свести к следующим:

Нарушение изоляции вызывается как естественным износом, так и внешним вмешательством. Естественное старение элементов электросети ускоряется за счет длительного теплового воздействия тока (тепловое старение изоляции), агрессивных химических сред.

Внешние воздействия могут быть вызваны грызунами, насекомыми и другими животными. Сюда же относится и человеческий фактор. Это может быть «кривой» электромонтаж, либо несоблюдение техники электробезопасности.

Намного чаще короткое замыкание вызывается перегрузкой сети из-за подключения большого количества потребителей тока. Так, если совокупная мощность одновременно включенных в бытовую сеть электроприборов превышает допустимую нагрузку на проводку, с большой вероятностью произойдет короткое замыкание, так как сила тока в такой цепи начинает превышать допустимое значение. Такое явление можно часто наблюдать в домах со старой проводкой, где провода чаще всего алюминиевые и не рассчитаны на современные мощные электроприборы.

Ток короткого замыкания

Сверхток, образующийся в результате КЗ, называется током короткого замыкания. Как только произошло короткое замыкание в цепи, ток короткого замыкания достигает максимальных значений. После того, как провода начнут греться и плавиться, ток короткого замыкания идет на спад, так как сопротивление проводов в при нагреве возрастает.

Для источников ЭДС ток короткого замыкания может быть вычислен по формуле

I_кз — это ток короткого замыкания, А

E — ЭДС источника питания, В

R_внутр. — внутреннее сопротивление источника ЭДС, Ом

Более подробно про ЭДС и внутреннее сопротивление читайте здесь.

Ниже на рисунке как раз изображен такой источник ЭДС в виде автомобильного аккумулятора с замкнутыми клеммами

Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора может достигать значений в доли Ома. Теперь представьте, какой ток короткого замыкания будет течь через проводник, если закоротить им клеммы аккумулятора. Внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от многих факторов. Возьмем среднее значение R_внутр = 0,1 Ом. Тогда ток короткого замыкания будет равен I_кз =E/R_внутр. = 12/0,1=120 Ампер. Это очень большое значение.

Виды коротких замыканий

В цепи постоянного тока

В цепи переменного тока

Трехфазное замыкание

Это когда три фазных провода коротнули между собой.

Трехфазное на землю

Здесь все три фазы соединены между собой, да еще и замкнуты на землю

Двухфазное

В этом случае любые две фазы замкнуты между собой

Двухфазное на землю

Любые две фазы замкнуты между собой, да еще и замкнуты на землю

Однофазное на землю

Однофазное на ноль

Эти две ситуации чаще всего бывают в ваших квартирах и домах, так как к простым потребителям идет два провода: фаза и ноль.

В трехфазных сетях наиболее часто происходит однофазное замыкание на землю — 60-70% всех коротких замыканий. Двухфазные КЗ составляют 20-25%. Двойное замыкание фаз на землю происходит в электросетях с изолированной нейтралью и составляет 10-15% всех случаев. До 3-5% занимают трехфазные КЗ, при которых происходит нарушение изоляции между всеми тремя фазами.

В электрических двигателях короткое замыкание чаще всего возникает между обмотками двигателя и его корпусом.

Последствия короткого замыкания

Во время КЗ температура в зоне контакта возрастает до нескольких тысяч градусов. Помимо воспламенения изоляции, расплавления и механических повреждений выключателей и розеток и возгорания проводки, следствием замыкания может стать выход из строя компьютерного и телекоммуникационного оборудования и линий связи, которые находятся рядом, вследствие сильного электромагнитного воздействия.

Но падение напряжения и выход из строя оборудования — не самое опасное последствие. Нередко короткие замыкания становятся причиной разрушительных пожаров, зачастую с человеческими жертвами и огромными экономическими потерями.

Из-за удаленности и большого сопротивления до места замыкания защитное оборудование может не сработать. Бывают ситуации, когда ток недостаточен для срабатывания защиты и отключения напряжения, но в месте КЗ его вполне хватает для расплавления проводов и возникновения источников возгорания. Поэтому, токи коротких замыканий очень важны для расчетов аварийных режимов работы.

Меры, исключающие короткое замыкание

Еще на заре развития электротехники появились плавкие предохранители. Принцип действия подобной защиты очень прост: под влиянием теплового действия тока предохранитель разрушается, тем самым размыкая цепь. Предохранители наиболее часто используются в бытовых электросетях и бытовых электроприборах, электрическом оборудовании транспортных средств и промышленном электрооборудовании до 1000 В. Встречаются они и в цепях с высоковольтным оборудованием.

Вот такие предохранители используются в цепях с малыми токами

вот такие плавкие предохранители вы можете увидеть в автомобилях

А вот эти большие предохранители используются в промышленности, и они уже рассчитаны на очень большие значения токов

Более сложную конструкцию имеют автоматические выключатели, оснащенные электромагнитными и/или тепловыми датчиками. Ниже на фото однофазный автоматический выключатель, а справа — трехфазный

Их принцип действия основан на размыкании цепи при превышении допустимых значений силы тока.

В быту мы чаще всего сталкиваемся со следующими устройствами защиты электросети:

Все вышеперечисленное защитное оборудование относится к устройствам вторичной защиты, действующим по инерционному принципу. На вводе бытовых электросетей наиболее часто устанавливаются автоматические защитные устройства, действующие по адаптивному принципу. Такие устройства можно увидеть возле счетчиков электроэнергии квартир, коттеджей, офисов.

В высоковольтных сетях защита чаще обеспечивается:

Большинства коротких замыканий можно избежать, если устранить основные причины их возникновения: своевременно ремонтировать или заменять изношенное оборудование, исключить вредные воздействия человека. Не допускать неправильных действий при монтажных и ремонтных работах, соблюдать СНИПы и правила техники безопасности.

Источник