Справочник по УЗО

Это справочная тема. Предназначена только для цитирования. Цитировать можно российские и иностранные нормативы, учебные и справочные пособия, научные статьи, технические руководства, инструкции и каталоги производителей, прочие технические источники.

В теме приветствуется: полное название цитируемого источника, цитирование интересных мест. В теме не приветствуется: публикация одной только ссылки на документ (без названия документа). В теме запрещено: вопросы, дискуссии, творчество, личные мнения.

Внимание! Приведённые цитаты могут противоречить друг другу и истине, а нормативы могут быть уже или ещё недействующими. Поэтому они не являются руководством к действию.

ПУЭ Раздел 1 ОБЩИЕ ПРАВИЛА

1.7.50. Для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты от прямого прикосновения: основная изоляция токоведущих частей; ограждения и оболочки; установка барьеров; размещение вне зоны досягаемости; применение сверхнизкого (малого) напряжения. Для дополнительной защиты от прямого прикосновения в электроустановках напряжением до 1 кВ, при наличии требований других глав ПУЭ, следует применять устройства защитного отключения (УЗО) с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА.

1.7.80. Не допускается применять УЗО, реагирующие на дифференциальный ток, в четырехпроводных трехфазных цепях (система TN-C). В случае необходимости применения УЗО для защиты отдельных электроприемников, получающих питание от системы TN-C, защитный РЕ-проводник электроприемника должен быть подключен к PEN-проводнику цепи, питающей электроприемник, до защитно-коммутационного аппарата.

1.7.151. Для дополнительной защиты от прямого прикосновения и при косвенном прикосновении штепсельные розетки с номинальным током не более 20 А наружной установки, а также внутренней установки, но к которым могут быть подключены переносные электроприемники, используемые вне зданий либо в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, должны быть защищены устройствами защитного отключения с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА. Допускается применение ручного электроинструмента, оборудованного УЗО-вилками.

1.7.153. УЗО защиты розеточных цепей рекомендуется размещать в распределительных (групповых, квартирных) щитках. Допускается применять УЗО-розетки.

1.7.159. В случае питания передвижной электроустановки от стационарного источника питания для защиты при косвенном прикосновении должно быть выполнено автоматическое отключение питания в соответствии с 1.7.79 с применением устройства защиты от сверхтоков. При этом время отключения, приведенное в табл. 1.7.1, должно быть уменьшено вдвое либо дополнительно к устройству защиты от сверхтоков должно быть применено устройство защитного отключения, реагирующее на дифференциальный ток. В специальных электроустановках допускается применение УЗО, реагирующих на потенциал корпуса относительно земли. При применении УЗО, реагирующего на потенциал корпуса относительно земли, уставка по значению отключающего напряжения должна быть равной 25 В при времени отключения не более 5 с.

1.7.160. В точке подключения передвижной электроустановки к источнику питания должно быть установлено устройство защиты от сверхтоков и УЗО, реагирующее на дифференциальный ток, номинальный отключающий дифференциальный ток которого должен быть на 1-2 ступени больше соответствующего тока УЗО, установленного на вводе в передвижную электроустановку.

1.7.176. Для всех групповых цепей, питающих штепсельные розетки, должна быть дополнительная защита от прямого прикосновения при помощи УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА.

1.7.177. В животноводческих помещениях, в которых отсутствуют условия, требующие выполнения выравнивания потенциалов, должна быть выполнена защита при помощи УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током не менее 100 мА, устанавливаемых на вводном щитке.

Раздел 6 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

6.1.14. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных при высоте установки светильников общего освещения над полом или площадкой обслуживания менее 2,5 м применение светильников класса защиты 0 запрещается, необходимо применять светильники класса защиты 2 или 3. Допускается использование светильников класса защиты 1, в этом случае цепь должна быть защищена устройством защитного отключения (УЗО) с током срабатывания до 30 мА.

6.1.48. При выполнении схем питания светильников и штепсельных розеток следует выполнять требования по установке УЗО, изложенные в гл. 7.1 и 7.2.

6.1.49. Для установок наружного освещения: освещения фасадов зданий, монументов и т.п., наружной световой рекламы и указателей в сетях ТN-S или ТN-С-S рекомендуется установка УЗО с током срабатывания до 30 мА, при этом фоновое значение токов утечки должно быть, по крайней мере, в 3 раза меньше уставки срабатывания УЗО по дифференциальному току.

6.4.18. Установки световой рекламы, архитектурного освещения зданий следует, как правило, питать по самостоятельным линиям - распределительным или от сети зданий. Допускаемая мощность указанных установок не более 2 кВт на фазу при наличии резерва мощности сети. Для линии должна предусматриваться защита от сверхтока и токов утечки (УЗО).

Раздел 7 ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ УСТАНОВОК Глава 7.1 ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ЖИЛЫХ, ОБЩЕСТВЕННЫХ, АДМИНИСТРАТИВНЫХ И БЫТОВЫХ ЗДАНИЙ

7.1.71. Для защиты групповых линий, питающих штепсельные розетки для переносных электрических приборов, рекомендуется предусматривать устройства защитного отключения (УЗО).

7.1.72. Если устройство защиты от сверхтока (автоматический выключатель, предохранитель) не обеспечивает время автоматического отключения 0,4 с при номинальном напряжении 220 В из-за низких значений токов короткого замыкания и установка (квартира) не охвачена системой уравнивания потенциалов, установка УЗО является обязательной.7.1.73. При установке УЗО последовательно должны выполняться требования селективности. При двух- и многоступенчатой схемах УЗО, расположенное ближе к источнику питания, должно иметь у ставку и время срабатывания не менее чем в 3 раза большие, чем у УЗО, расположенного ближе к потребителю.

7.1.74. В зоне действия УЗО нулевой рабочий проводник не должен иметь соединений с заземленными элементами и нулевым защитным проводником.

7.1.75. Во всех случаях применения УЗО должно обеспечивать надежную коммутацию цепей нагрузки с учетом возможных перегрузок.

7.1.76. Рекомендуется использовать УЗО, представляющее собой единый аппарат с автоматическим выключателем, обеспечивающим защиту от сверхтока. Не допускается использовать УЗО в групповых линиях, не имеющих защиты от сверхтока, без дополнительного аппарата, обеспечивающего эту защиту. При использовании УЗО, не имеющих защиты от сверхтока, необходима их расчетная проверка в режимах сверхтока с учетом защитных характеристик вышестоящего аппарата, обеспечивающего защиту от сверхтока.

7.1.77. В жилых зданиях не допускается применять УЗО, автоматически отключающие потребителя от сети при исчезновении или недопустимом падении напряжения сети. При этом УЗО должно сохранять работоспособность на время не менее 5 с при снижении напряжения до 50 % номинального.

7.1.78. В зданиях могут применяться УЗО типа «А», реагирующие как на переменные, так и на пульсирующие токи повреждений, или «АС», реагирующие только на переменные токи утечки. Источником пульсирующего тока являются, например, стиральные машины с регуляторами скорости, регулируемые источники света, телевизоры, видеомагнитофоны, персональные компьютеры и др.

7.1.79. В групповых сетях, питающих штепсельные розетки, следует применять УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА. Допускается присоединение к одному УЗО нескольких групповых линий через отдельные автоматические выключатели (предохранители). Установка УЗО в линиях, питающих стационарное оборудование и светильники, а также в общих осветительных сетях, как правило, не требуется.

7.1.80. В жилых зданиях УЗО рекомендуется устанавливать на квартирных щитках, допускается их установка на этажных щитках.

7.1.81. Установка УЗО запрещается для электроприемников, отключение которых может привести к ситуациям, опасным для потребителей (отключению пожарной сигнализации и т.п.).

7.1.82. Обязательной является установка УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА для групповых линий, питающих розеточные сети, находящиеся вне помещений и в помещениях особо опасных и с повышенной опасностью, например в зоне 3 ванных и душевых помещений квартир и номеров гостиниц.

7.1.83. Суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального тока УЗО. При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети - из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.

7.1.84. Для повышения уровня защиты от возгорания при замыканиях на заземленные части, когда величина тока недостаточна для срабатывания максимальной токовой защиты, на вводе в квартиру, индивидуальный дом и т.п. рекомендуется установка УЗО с током срабатывания до 300 мА.

7.1.85. Для жилых зданий при выполнении требований п. 7.1.83 функции УЗО по пп.7.1.79 и 7.1.84 могут выполняться одним аппаратом с током срабатывания не более 30 мА.

7.1.86. Если УЗО предназначено для защиты от поражения электрическим током и возгорания или только для защиты от возгорания, то оно должно отключать как фазный, так и нулевой рабочие проводники, защита от сверхтока в нулевом рабочем проводнике не требуется.

7.1.88. К дополнительной системе уравнивания потенциалов должны быть подключены все доступные прикосновению открытые проводящие части стационарных электроустановок, сторонние проводящие части и нулевые защитные проводники всего электрооборудования (в том числе штепсельных розеток). Для ванных и душевых помещений дополнительная система уравнивания потенциалов является обязательной и должна предусматривать, в том числе, подключение сторонних проводящих частей, выходящих за пределы помещений. Если отсутствует электрооборудование с подключенными к системе уравнивания потенциалов нулевыми защитными проводниками, то систему уравнивания потенциалов следует подключить к РЕ шине (зажиму) на вводе. Нагревательные элементы, замоноличенные в пол, должны быть покрыты заземленной металлической сеткой или заземленной металлической оболочкой, подсоединенными к системе уравнивания потенциалов. В качестве дополнительной защиты для нагревательных элементов рекомендуется использовать УЗО на ток до 30 мА. Не допускается использовать для саун, ванных и душевых помещений системы местного уравнивания потенциалов.

ГОСТ IEC 61008-1 2012 Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков.

ВДТ предназначены для защиты людей при косвенном прикосновении человека к открытым проводящим нетоковедущим частям электроустановок, соединенным с соответствующими заземляющими устройствами. Также ВДТ могут применяться для защиты от возникновения пожара, вызванного утечкой тока через изношенную изоляцию проводов и некачественные соединения.

ВДТ, имеющие номинальный дифференциальный ток срабатывания не более 30 мА, могут также использоваться в качестве средства дополнительной защиты в случае отказа защитных устройств, предназначенных для защиты от поражения электрическим током.

ВДТ типа S достаточно устойчивы к нежелательному срабатыванию даже в случае возникновения импульсного напряжения, приводящего к пробою и остаточному току. П р и м е ч а н и е 3 — Разрядник для защиты от перенапряжений, установленный после ВДТ общего типа, подсоединенный обычным способом, может вызывать нежелательное срабатывание ВДТ.

5.2.2 Номинальный ток (In) Указанный изготовителем ток, который ВДТ может проводить в продолжительном режиме работы.

5.2.8 ВДТ типа S Для ВДТ выдержка времени (см. 3.3.11) устанавливается в соответствии с требованиями соответствующей части таблицы 1 и таблицы 2, если применимо.

5.2.9 Рабочие характеристики в случае дифференциальных токов с составляющими постоянного тока

5.2.9.1 ВДТ типа АС ВДТ, который обеспечивает срабатывание при синусоидальных переменных дифференциальных токах либо прикладываемых скачком, либо медленно возрастающих.

5.2.3.2 ВДТ типа А ВДТ, который обеспечивает срабатывание при синусоидальных переменных дифференциальных токах и дифференциальных пульсирующих постоянных токах, прикладываемых либо скачком, либо медленно возрастающих.

5.4.1 ВДТ должны быть защищены от короткого замыкания посредством автоматических выключателей или предохранителей.

Каждый ВДТ должен иметь стойкую маркировку с указанием всех или при малых размерах части следующих данных: ... указание, что ВДТ функционально зависит от напряжения сети, если это имеет место (на рассмотрении).

СП 256.1325800.2016 (Актуализированная редакция СП 31-110-2003) Приложение А (рекомендуемое) Рекомендации по применению устройств защитного отключения дифференциального тока в электроустановках жилых зданий

А.1 Общая часть А.1.1 Для защиты от поражения электрическим током УДТ, как правило, должно применяться в отдельных групповых линиях. Допускается присоединение к одному УДТ нескольких групповых линий через отдельные автоматические выключатели (предохранители). А.1.2 Суммарное значение тока утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должно превосходить 1/3 номинального отключающего дифференциального тока УДТ. При отсутствии данных о токе утечки электроприемников его следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети - из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника. А.1.3 При выборе уставки УДТ необходимо учитывать, что в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60755 значение отключающего дифференциального тока находится в зоне от 0,5-1,0 номинального отключающего дифференциального тока уставки. А.1.4 Рекомендуется применять УДТ, при срабатывании которых происходит отключение всех рабочих проводников, в том числе и нулевого рабочего, при этом наличие защиты от сверхтока в нулевом полюсе не требуется. А.1.5 Применяемые типы УДТ функционально должны предусматривать возможность проверки их работоспособности, проверка УДТ (тестирование) для жилых объектов должна проводиться не реже одного раза в три месяца, о чем должна быть запись в инструкции по эксплуатации предприятия-изготовителя. А.1.6 Необходимость применения УДТ определяется проектной организацией исходя из обеспечения безопасности в соответствии с требованиями заказчика и утвержденными в установленном порядке стандартами и другими нормативными документами. Применение УДТ должно быть обязательным для групповых линий, питающих штепсельные соединители наружной установки в соответствии с ГОСТ Р 50571.3, или для защиты штепсельных розеток ванных и душевых помещений, если они не подключены к индивидуальному разделяющему трансформатору в соответствии с ГОСТ Р 50571.7.701. А.1.7 Применение УДТ для объектов действующего жилого фонда с двухпроводными сетями, в которых у электроприемников нет защитного заземления – эффективное средство в части повышения электробезопасности. Срабатывание УДТ при замыкании на корпус в таких сетях происходит только при появлении дифференциального тока, то есть при непосредственном прикосновении к корпусу (соединении с «землей»). В соответствии с этим установка УДТ может быть рекомендована как временная мера повышения безопасности до проведения полной реконструкции. Решение об установке УДТ должно приниматься в каждом конкретном случае после получения объективных данных о состоянии электропроводок и приведения оборудования в исправное состояние.

А.2 Защита от косвенного прикосновения А.2.1 Устройства защитного отключения, управляемые дифференциальным током, наряду с устройствами защиты от сверхтока относятся к основным видам защиты от косвенного прикосновения, обеспечивающим автоматическое отключение питания. А.2.2 Защита от сверхтока обеспечивает защиту от косвенного прикосновения путем отключения поврежденного участка цепи при глухом замыкании на корпус. При малых токах замыкания, снижении уровня изоляции, а также при обрыве нулевого защитного проводника – УДТ единственное средство защиты.

А.3 Защита от прямого прикосновения А.3.1 Основные виды защиты от прямого прикосновения – изоляция токоведущих частей и мероприятия по предотвращению доступа к ним. Установка УДТ с номинальным отключающим дифференциальным током срабатывания до 30 мА считается дополнительной мерой защиты от прямого прикосновения в случае недостаточности или отказа основных видов защиты. То есть применение УДТ не может быть заменой основных видов защиты, а может их дополнять и обеспечивать более высокий уровень защиты при неисправностях основных видов защиты.

А.4 Общие требования по применению устройства защитного отключения дифференциального тока А.4.1 При выборе УДТ конкретных типов необходимо руководствоваться следующим: - устройства должны быть сертифицированы в Российской Федерации в установленном порядке; - технические условия должны быть согласованы с Ростехнадзором. А.4.2 При установке УДТ последовательно должны выполняться требования селективности. При двух- и многоступенчатой схемах уставки тока срабатывания и время срабатывания УДТ, расположенное ближе к источнику питания, должны быть не менее чем в три раза большие, чем у УДТ, расположенного ближе к потребителю. Для УДТ, установленных на вводе осветительных (квартирных) щитков, в соответствии с [4] требования селективности по времени срабатывания могут не выполняться. А.4.3 В зоне действия УДТ нулевой рабочий проводник не должен быть соединен с заземленными элементами и нулевым защитным проводником. А.4.4 УДТ должно сохранять работоспособность при снижении напряжения до 50 % номинального. А.4.5 Во всех случаях применения УДТ должно обеспечивать надежную коммутацию цепей нагрузки с учетом возможных перегрузок. УДТ должны выбираться из условия несрабатывания при токе утечки, возникающем в процессе нормальной работы подключенных нагрузок. А.4.6 По наличию расцепителей УДТ выпускаются как имеющими, так и не имеющими защиту от сверхтока. Преимущественно должны применяться УДТ, представляющие единый аппарат с автоматическим выключателем, обеспечивающим защиту от сверхтока. А.4.7 Применять УДТ в групповых линиях, обеспеченных защитой от сверхтока и без дополнительного аппарата, обеспечивающего эту защиту, недопустимо. А.4.8 При применении УДТ, без максимальных расцепителей, должна быть проведена расчетная проверка УДТ в режимах сверхтока с учетом защитных характеристик аппарата, обеспечивающего максимальную токовую защиту. А.4.9 В жилых зданиях не допускается применять УДТ, автоматически отключающие потребителя от сети при исчезновении или недопустимом снижении напряжения сети. А.4.10 В жилых зданиях могут применяться УДТ типа «А», реагирующие не только на переменные, но и на пульсирующие токи повреждений, или типа «АС», реагирующие только на переменные токи утечки. А.4.11 УДТ, как правило, следует устанавливать в групповых сетях, питающих штепсельные розетки. Установка УДТ в линиях, питающих стационарно установленное оборудование и светильники, а также в общедомовых осветительных сетях, как правило, не требуется. А.4.12 УДТ рекомендуется устанавливать на квартирных щитках, допускается их установка на этажных щитках. А.4.13 Установка УДТ, действующих на отключение, запрещается для электроприемников, отключение которых может привести к опасным последствиям: созданию непосредственной угрозы для жизни людей, возникновению взрывов, пожаров и т.п. А.4.14 В зданиях для защиты от прямого прикасания могут применяться УДТ по способу действия как зависимые от внешнего источника питания (электронные), так и независимые (электромеханические). А.4.15 Для санитарно-технических кабин, ванных и душевых рекомендуется устанавливать УДТ с номинальным дифференциальным отключающим током до 10 мА, если для них выделена отдельная линия, в остальных случаях, например при применении одной линии для санитарно-технической кабины, кухни и коридора, следует применять УДТ с номинальным дифференциальным отключающим током до 30 мА. А.4.16 УДТ должно соответствовать требованиям подключения в части сечения проводников, числа жил и материала проводников.

А.5 Особенности применения устройства защитного отключения дифференциального тока для объектов индивидуального строительства А.5.1 К одноквартирным, дачным и садовым домам должны предъявляться повышенные требования электробезопасности, что связано с их высокой энергонасыщенностью, разветвленностью электрических сетей и спецификой эксплуатации, как самих объектов, так и электрооборудования, поскольку в большинстве случаев электрооборудование не закреплено за квалифицированными, постоянно действующими службами эксплуатации. А.5.2 При выборе схемы электроснабжения, распределительных щитков и собственно типов УДТ следует обратить внимание на диапазон рабочих температур. А.5.3 Ограничители перенапряжений или вентильные разрядники следует устанавливать до УДТ. А.5.4 Для одноквартирных домов УДТ с номинальным дифференциальным отключающим током до 30 мА рекомендуется предусматривать для групповых линий, питающих штепсельные розетки внутри дома, включая подвалы, встроенные и пристроенные гаражи, а также в групповых сетях, питающих ванные комнаты, душевые и сауны. Для устанавливаемых снаружи штепсельных розеток установка УДТ с номинальным дифференциальным отключающим током до 30 мА обязательна.

ГОСТ 32395-2013 Щитки распределительные для жилых зданий.

6.6.5 Автоматические выключатели и автоматические выключатели, управляемые дифференциальным током (АВДТ) по 6.6.3, должны иметь расцепители перегрузки (тепловые) и расцепители токов короткого замыкания (электромагнитные типов B, C). Номинальная отключающая способность аппаратов - не менее 3000 А при напряжении по таблице 2.

Примечания 1 Допускается применять автоматические выключатели, управляемые дифференциальным током (ВДТ), по [3] без встроенной защиты от сверхтока при наличии в цепи защитного аппарата от сверхтока, скоординированного по стойкости к токам короткого замыкания с автоматическим выключателем ВДТ. 2 Допускается в одноквартирных жилых домах, кроме коттеджей, применять защитные аппараты с отключающей способностью менее указанной в 6.6.5, но не ниже 1500 А, если ожидаемый ток короткого замыкания в месте установки выключателей не превышает этого значения, что должно быть обосновано потребителем расчетными данными. 3 На вводе щитков, устанавливаемых в деревянных домах, следует применять автоматические выключатели АВДТ.

"УЗО - Гениальное решение для важных задач". Презентация от Schrack

Шнейдер. "Руководство по устройству электроустановок". Артикул MKP-CAT-ELGUIDE-09. Первоисточник на английском (полезен для проверки русской версии): "Electrical installation guide - 2016". Артикул EIGED306001EN.

2.2 Дополнительная мера защиты от прямого прикосновения Все предыдущие защитные меры являются предупредительными. Однако, как показал опыт, по разным причинам они не могут рассматриваться как надёжные. Среди таких причин можно указать следующие:

• отсутствие надлежащего обслуживания и ухода;
• неосторожность, невнимательность;
• обычный (или аномальный) износ изоляции, например, сгибание и истирание соединительных проводов;
• случайное прикосновение к токоведущим частям;
• погружение в воду и другая ситуация, в которой изоляция больше не является эффективной. Для того, чтобы в таких обстоятельствах защитить пользователей, применяются высокочувствительные быстродействующие устройства защитного отключения (УЗО). Их действие основано на обнаружении дифференциальных токов утечки на землю (которые могут пойти или не пойти через человека или животное). Они автоматически и с достаточной быстротой отключают цепи питания, предотвращая тем самым нанесение человеку электротравмы, в том числе с летальным исходом (рис. F6). Эти устройства работают на принципе измерения дифференциального тока: любая разность между током, входящим в цепь, и током, выходящим из нее (в системе питания от заземленного источника) будет уходить на землю или через поврежденную изоляцию, или вследствие контакта заземленной части, например, через тело человека, с проводом, находящимся под напряжением. Стандартные устройства защитного отключения (УЗО), обладающие достаточной чувствительностью для защиты от прямого прикосновения, имеют номинальный дифференциальный ток срабатывания 30 мА. В ряде стран эта дополнительная защита требуется для цепей питания штепсельных розеток, рассчитанных на ток 32 А и даже выше, если они установлены во влажных местах и/или на временных электроустановках (например, на строительной площадке). В разделе 3 главы N перечисляются различные распространенные места, в которых применение высокочувствительных УЗО является обязательным (в некоторых странах), но в любом случае такие устройства рекомендуется использовать в качестве эффективной защиты от прямого и косвенного прикосновений.

3.2 Автоматическое отключение в системе TT Принцип действия В этой системе все открытые проводящие части электроустановки и сторонние проводящие части должны быть обязательно подсоединены к общему заземлителю. Нейтральная точка источника питания обычно заземляется в некотором месте, находящемся вне зоны влияния заземлителя электроустановки, но это необязательно. Сопротивление контура замыкания на землю состоит в основном из сопротивления двух заземлителей (т.е. заземлителей источника питания и электроустановки), соединенных последовательно, поэтому величина тока замыкания на землю обычно слишком мала, чтобы вызвать срабатывание реле максимального тока или плавких предохранителей, и использование УЗО является необходимым. Данный принцип защиты применим и при использовании только одного общего заземлителя. Это может быть, например, в случае местной подстанции, расположенной в пределах территории размещения электроустановки, когда ограниченность пространства диктует необходимость применения системы заземления TN, но при этом не удается выполнить все остальные условия, налагаемые системой TN.

Нормативное максимальное время отключения Время отключения УЗО обычно меньше того, которое предусмотрено в большинстве национальных стандартов. Это облегчает их использование и позволяет применять эффективную селективную защиту. Стандарт МЭК 60364-4-41 устанавливает максимальное время срабатывания защитных устройств, используемых в системе TT для защиты от косвенного прикосновения:

• для всех цепей конечных потребителей с номинальным током не более 32 А максимальное время отключения не должно превышать значений, указанных на рис. F10;
• для всех остальных цепей максимальное время отключения установлено равным 1 с. Эта величина обеспечивает селективность срабатывания нескольких УЗО, установленных в распределительных цепях. УЗО – общий термин для всех устройств, работающих на принципе дифференциальных (разностных) токов. Автоматический выключатель дифференциальных токов определен в стандартах МЭК 61008 как особый класс УЗО. Время отключения и отключающие токи УЗО общего типа G (General) и УЗО типа S (Selective – селективное), включенных в стандарт МЭК 61008, приведены на рис. F11. Эти характеристики обеспечивают определенную степень селективного отключения при использовании нескольких УЗО с различными комбинациями номинальных значений и типов (это описано ниже в подразделе 4.3). Согласно стандарту МЭК 60947-2 промышленные УЗО обеспечивают больше возможностей селективного срабатывания благодаря регулировке времени выдержки.

3.3 Автоматическое отключение в системе TN Принцип действия В такой системе все открытые и проводящие части электроустановки и сторонние проводящие части должны быть присоединены к заземленной точке источника питания посредством защитных проводников. Как отмечалось в подразделе 2.2 главы E, способ выполнения этого соединения зависит от того, какая система заземления используется TN (TN-C, TN-S или TN-C-S). На рис. F12 показана реализация схемы TN-C, в которой нулевой рабочий провод используется в качестве защитного и нулевого проводника (PEN). Во всех системах TN пробой изоляции на землю приводит к замыканию фазы на нейтраль. Большие уровни токов КЗ позволяют использовать максимальную токовую защиту, но могут приводить к появлению в месте пробоя изоляции напряжений прикосновения, превышающих 50% напряжения между фазой и нейтралью в течение короткого времени отключения. На практике в энергосети общего пользования заземлители обычно устанавливаются через равные интервалы по длине защитного проводника (PE или PEN) этой сети, а от потребителя часто требуется установить заземлитель на вводе. На больших электроустановках часто предусматриваются дополнительные заземлители, рассредоточенные по территории с тем, чтобы максимально снизить напряжение прикосновения. В многоэтажных жилых зданиях на каждом уровне все сторонние проводящие части подсоединяются к защитному проводнику на каждом этаже.

Защита цепей TN-S посредством УЗО Устройства защитного отключения должны применяться в тех случаях, когда:

• Нельзя определить сопротивление контура с достаточной точностью (трудно оценить длины проводников и наличие металлических предметов рядом с проводкой).
• Ток короткого замыкания настолько мал, что использование устройств максимальной токовой защиты не обеспечивает нормативного времени отключения. Но этот ток всегда значительно превышает уставку УЗО (30 мА - 1 А). На практике УЗО часто устанавливаются на распределительных подстанциях низкого напряжения, и во многих странах автоматическое отключение цепей конечных потребителей осуществляется устройствами защитного отключения.

Устройства защитного отключения (УЗО) 8.3 В определенных случаях внешние воздействия могут нарушать работу УЗО:

• Ложное срабатывание: отключение питания без наличия реальной опасности. Этот тип отключения носит повторяющийся характер, создавая неудобства и ухудшая качество электроснабжения пользователя.
• Не отключение в случае опасности: менее ощутимое нарушение, чем ложное срабатывание. Этот тип нарушения подлежит тщательному изучению, поскольку снижает уровень безопасности пользователя. Поэтому международные стандарты определяют три класса УЗО в зависимости от их устойчивости к такому типу нарушения (см. далее).

Выбор характеристик дифференциального выключателя Номинальный ток Номинальный ток дифференциального выключателя или ВДТ (аппарата, имеющего ограниченную отключающую способность) выбирается в зависимости от максимального установившегося тока нагрузки.

• Если ВДТ располагается последовательно за автоматическим выключателем, то рабочий ток обоих выключателей одинаков, но должно соблюдаться условие In >=In1 (см. рис. F75a)
• Если ВДТ расположен перед группой цепей, защищенных автоматическими выключателями (см. рис. F75b), номинальный ток ВДТ рассчитывается следующим образом: Ιn >= ku x ks (Ιn1 + Ιn2 + Ιn3 + Ιn4), где ku - коэффициент использования, ks - коэффициент одновременности (разновременности). [Внимание, в русском переводе на странице F42 ошибка. Поэтому здесь алгоритм выбора номинального тока УЗО имеет редакцию английского первоисточника]

Техническая коллекция Шнейдер Электрик. Выпуск 5 (Устройства защитного отключения по дифференциальному току нулевой последовательности в сетях низкого напряжения).

Дифференциальное устройство защитного отключения в настоящее время признано во всем мире эффективным способом защиты людей от опасности поражения электрическим током в сетях низкого напряжения в результате прямого или непрямого контакта. Для правильного выбора и оптимального использования этих устройств необходимо хорошее знание электрических установок, в частности, схем заземления, существующих технологий и возможностей их применения. Все эти вопросы рассматриваются в настоящей Технической тетради и дополнены и проиллюстрированы многочисленными примерами из практики отдела технического обслуживания Schneider Electric.

3.2. Риск прямого контакта Независимо от схемы заземления нейтрали риск прямого прикосновения для всех людей одинаков. Соответственно, способы защиты, предусмотренные стандартами, одинаковые и обеспечиваются с помощью устройств УЗО высокой чувствительности. В действительности:

• Человек, при прикосновении к проводу под напряжением, испытывает воздействие тока повреждения и, таким образом, подвергается физиопатологическому риску, описанному выше.
• Защитное устройство УЗО, установленное выше точки прикосновения, может измерить силу тока, проходящего через человека, и отключить опасный ток. Нормами и правилами установлено, в качестве меры дополнительной защиты, применение устройств УЗО высокой или сверхвысокой чувствительности (y 30 мА), когда есть риск прямого контакта в силу условий окружающей среды, характера установки или человеческого фактора (статья 412.5.1 стандарта МЭК 60364). Этот риск существует, когда провод защиты отключен или отсутствует (портативное оборудование). Таким образом, в этом случае использование устройств УЗО высокой чувствительности является обязательным. Так, стандартом NF C 15/100, § 532/2.6.1 устанавливается, что устройства УЗО с уставкой, равной или меньше 30 мА, должны защищать цепи штепсельных розеток, если эти розетки:
• установлены во влажном помещении или на временном оборудовании;
• рассчитаны на номинальный ток y 32 А – для всех остальных вариантов установки.

Примечание В стандарте МЭК 60479 указывается, что сопротивление тела человека больше или равно 1000 Ом для 95 % людей, подвергающихся воздействию напряжения прикосновения 230 В, то есть испытывают действие тока 0,23 А. Защитное устройство с уставкой 30 мА не ограничивает силу тока, но мгновенное срабатывание этого устройства обеспечивает безопасность до 0,5 А (см. рис. 6). Таким образом, использование устройств УЗО чувствительностью 5 или 10 мА не повышает безопасность, напротив, появляется заметный риск несвоевременного отключения из/за емкостной утечки (распределенная емкость кабелей и фильтров).

3.5. Схема «ТN» В схеме TN-C, учитывая, что нейтраль и провод защиты объединены, устройства УЗО не могут использоваться.

5.3. Чтобы избежать известных проблем

Необходимо учитывать ток утечки Материал, представленный в предыдущем подразделе, указывает на то, что необходимо учитывать ток утечки, зачастую, емкостный, поскольку этот ток, оказывая «обманное» действие на УЗО, может значительно затруднить их эксплуатацию. а) Ток утечки 50 – 60 Гц Начиная с этапа расчетов для установки, следует учитывать длину различных отходящих линий и используемое оборудование, имеющее заземленные емкостные элементы. Далее необходимо создать систему распределения, способную сократить воздействие этого явления. Таким образом, помехоподавляющие фильтры (требование обязательного их использования в соответствии с Европейской Директивой по ЭМС), установленные на микрокомпьютерах и других электронных устройствах, создают, в однофазной системе, постоянный ток утечки при 50 Гц порядка 0,5 – 1,5 мА на одно устройство. Значения этого тока утечки электронных устройств суммируются, если устройства подключены к одной и той же фазе. А если устройства подсоединены к трем фазам, эти токи взаимно аннулируются, когда они сбалансированы (векторная сумма). Это условие становится еще более важным, если установленные устройства УЗО имеют низкие уставки. Чтобы не опасаться несвоевременного отключения, постоянный ток утечки не должен быть больше 0,3 IΔn для схем ТТ и TN и 0,17 IΔn – для схемы IT. б) Переходный ток утечки Этот ток возникает при подключении цепи с емкостным небалансом (см. рис. 33) или при перенапряжении в общем режиме. Устройства УЗО типа «S» (IΔn u 300 мА) и «si» (IΔn = 30 мА и 300 мА), а также УЗО с небольшой выдержкой времени позволяют избежать несвоевременного срабатывания. в) Высокочастотный ток утечки Сильным источником загрязнения излучением, в соответствии с требованиями ЭМС, являются, например, тиристорные выпрямители с фильтрами, имеющими конденсаторы, которые создают высокочастотный ток утечки (HF), достигающий иногда 5% от номинального тока. В противоположность токам утечки при 50 – 60 Гц, векторная сумма которых равна нулю, токи высших гармоник не синхронны в трех фазах, и их сумма составляет ток утечки. Чтобы избежать несвоевременного отключения, устройства УЗО должны быть нечувствительными к этим токам (должны быть оборудованы фильтрами нижних частот): это устройства УЗО промышленного назначения и УЗО типа «S» и «si» марки Merlin Gerin. г) Ток, возникающий в результате грозового разряда Если установка имеет разрядник, не следует размещать датчик УЗО на пути утечки тока, вызванного громовым разрядом (см. рис. 34). В противном случае можно использовать устройство УЗО, устойчивое к воздействию этих токов (с выдержкой времени или типа «S»).

Создание схемы заземления Когда источники замены предусмотрены, необходимо определить вариант защиты людей и оборудования для различных конфигураций установки, так как режим заземления нейтрали может быть иным. В случае подачи питания установки, даже временного, от электроагрегата необходимо соединить корпус агрегата с имеющейся сетью заземления независимо от системы заземления нейтрали сети, а при использовании схемы ТТ – заземлить нейтраль генератора переменного тока, иначе ток повреждения не достигнет уставки устройств УЗО. В случае если установка, со схемой ТТ имеет источник бесперебойного питания (ИБП), для надлежащей работы УЗО необходимо заземлить нейтраль ниже ИБП (контактор К на рис. 35), но это не требуется для защиты людей, так как:

• в этом случае для установки используется схема IT, и первое повреждение не является опасным (см. стандарт С 15/402, § 6.2.2.2);
• вероятность возникновения повторного повреждения изоляции за время работы, ограниченное автономным питанием от батарей ИБП очень мала.

Заключение Сейчас, когда электричество как источник энергии приобретает все большее значение и шире используется в быту, в сфере услуг и в промышленности, было полезным напомнить о возможном риске поражения электрическим током, охарактеризовать степень этого риска и дать более подробную информацию о защитных устройствах по дифференциальному току нулевой последовательности (УЗО). Эти устройства, как любое оборудование, свои имеют преимущества и недостатки. Еще полностью не усовершенствованные, эти устройства играют все более важную роль в обеспечении защиты людей и оборудования. Во всех промышленно развитых странах широко используются УЗО с различными системами заземления (SLT) как в промышленности, так и для бытового применения. В целом, что касается стандартов и методов монтажа, представляется важным следующее. а) В целях обеспечения защиты людей от риска непрямого контакта:

• является обязательным использование УЗО в схеме ТТ;
• необходимо использовать УЗО в схеме IT, если имеется несколько заземлителей;
• должны быть предусмотрены УЗО в схемах TN и IT для отходящих фидеров большой длины.

б) В целях обеспечения защиты людей от риска прямого контакта настоятельно рекомендуется использовать УЗО и, зачастую, применение УЗО предусмотрено стандартами в качестве дополнительной меры, независимо от системы заземления нейтрали сети.

в) Устройства УЗО используются также для защиты:

• от риска возникновения пожара от электричества;
• от повреждения машин при схеме TN;
• от электромагнитных помех при схеме TN-S (проверка состояния изоляции нейтрали).

Современные устройства УЗО выполнены при соблюдении производственных стандартов (см. раздел 4) и продолжают усовершенствоваться с точки зрения надежности и устойчивости к помехам, которые не относятся к явлениям, вызывающим повреждение изоляции. Данное исследование, представляющее подробное описание устройств защиты по дифференциальному току нулевой последовательности, имеет целью содействовать делу повышения всеобщей безопасности.

Техническая коллекция Шнейдер Электрик. Выпуск 11. Проектирование электроустановок квартир с улучшенной планировкой и коттеджей (артикул TECHCOL11RU).

9.2. Устройство защитного отключения.

Для повышения уровня защиты от возгорания при замыканиях на заземленные части, когда величина тока недостаточна для срабатывания максимальной токовой защиты, на вводе в квартиру, индивидуальный дом и т.п. рекомендуется установка УЗО с током срабатывания до 300 мА.

Принципиальное значение при рассмотрении конструкции УЗО имеет разделение устройств по способу технической реализации на следующие два типа: УЗО, функционально не зависящие от напряжения питания (электромеханические). Источником энергии, необходимой для функционирования — выполнения защитных функций, включая операцию отключения, является сам сигнал – ток небаланса, на который устройство реагирует; УЗО, функционально зависящие от напряжения питания (электронные). Их механизм для выполнения операции отключения нуждается в энергии, получаемой либо от контролируемой сети, либо от внешнего источника. Применение устройств, функционально зависящих от напряжения питания, более ограничено вследствие их меньшей надежности, подверженности воздействию внешних факторов и др. Однако основной причиной меньшего распространения таких устройств является их неработоспособность при часто встречающейся и наиболее опасной по условиям вероятности электропоражения неисправности электроустановки, а именно при обрыве нулевого проводника в цепи до УЗО по направлению к источнику питания. В этом случае «электронное» УЗО, не имея питания, не функционирует, а на электроустановку по фазному проводнику попадает опасный для жизни человека потенциал. Существуют электронные УЗО, которые при исчезновении его питания остаются включенными (с защелкой), и УЗО с самоблокировкой (как магнитные пускатели). Такие УЗО в случае обрыва нулевого проводника размыкают силовые контакты и электроустановка обесточивается. Однако с УЗО такого типа проблематично выполнить требование ПУЭ п. 7.1.77: в жилых зданиях не допускается применять УЗО, автоматически отключающие потребителя от сети при исчезновении или недопустимом падении напряжения сети. При этом УЗО должно сохранять работоспособность на время не менее 5 с при снижении напряжения до 50% номинального.

Применение УЗО обязательно:

• для групповых линий, питающих электроприемники наружной установки (ГОСТ Р 50571.8–94);
• для мобильных сооружений (инвентарных зданий из металла или с металлическим каркасом) (ГОСТ Р 50699–94);
• для защиты штепсельных розеток ванных и душевых помещений (ГОСТ Р 50571.1–96).

Кроме того, применение УЗО обязательно, если устройство защиты от сверхтоков (автоматический выключатель, предохранитель) не обеспечивает время автоматического отключения 0,4 с при номинальном напряжении 220 В из-за низких значений токов короткого замыкания и установка (квартира) не охвачена системой уравнивания потенциалов. Установка УЗО рекомендуется в различных случаях, связанных с вероятностью возникновения повышенной опасности, например при применении нагревательных элементов, встроенных в пол.

Для объектов действующего жилого фонда с двухпроводными сетями, где электроприемники не имеют защитного заземления, УЗО является эффективным средством для повышения электробезопасности. Срабатывание УЗО при замыкании на корпус в таких сетях происходит только при появлении дифференциального тока, т.е. при непосредственном прикосновении к корпусу (соединении с «землей»). Установка УЗО может быть рекомендована как мера повышения безопасности до проведения полной реконструкции здания. Решение об установке УЗО должно приниматься в каждом конкретном случае после получения объективных данных о состоянии электропроводки и приведения оборудования в исправное состояние. В особо опасных помещениях для ответственных и конечных потребителей дополнительно применяются УЗО, встроенные в розеточные блоки. Для переносных электроприборов и электроинструмента рекомендуется использовать УЗО-розетки и УЗО-вилки, входящие в комплект электроприборов или шнура-удлинителя. Не допускается применение УЗО на линиях, питающих части электроустановки, внезапное отключение которых может привести по технологическим причинам к возникновению ситуаций, опасных для пользователей и обслуживающего персонала, к отключению пожарной сигнализации и т.п. В таких установках для защиты людей от поражения электрическим током должны применяться другие электрозащитные меры: контроль изоляции, разделительные трансформаторы и др. В помещениях с повышенной опасностью УЗО должно быть размещено в щитках со степенью защиты не ниже IP 44, при наружной установке не ниже IP 54. Установка УЗО должна предусматриваться во ВРУ, расположенных в помещениях без повышенной опасности поражения током, в местах, доступных для обслуживания. Выбор места установки УЗО в групповых цепях электроустановки зданий должен выполняться с учетом включения в зону действия УЗО прежде всего участков электрической групповой цепи с наибольшей вероятностью электропоражения людей при прикосновении к токоведущим или открытым проводящим частям электрооборудования, которые могут вследствие повреждения изоляции оказаться под напряжением (розеточные группы, ванные, душевые комнаты, стиральные машины, помещения с повышенной опасностью поражения током и т.п.). УЗО, предназначенные для осуществления противопожарной защиты, должны устанавливаться на главном вводе объекта. В многоквартирных жилых домах УЗО рекомендуется устанавливать в групповых, в том числе квартирных щитках, в индивидуальных домах – во ВРУ и этажных распределительных щитках. В схемах электроснабжения радиального типа со значительным числом отходящих групп рекомендуется установка общего на вводе и отдельного УЗО на каждую группу (потребитель) при условии соответствующего выбора параметров УЗО, обеспечивающих селективность их действия. При выборе места установки УЗО в здании следует учитывать: способ монтажа электропроводки, материал строений, назначение УЗО, условия эксплуатации по электробезопасности, параметры УЗО, класс помещений, схемы подключения электроприборов и т.п. При анализе работы УЗО в комплексе с системами заземления рекомендуется обратить внимание на следующее. Наиболее перспективной для нашей страны является система заземления TN-C-S, позволяющая в комплексе с широким внедрением УЗО обеспечить высокий уровень электробезопасности в электроустановках без их коренной реконструкции. Однако в электроустановках с системами заземления TN-S и TN-C-S электробезопасность потребителя обеспечивается не собственно системами, а УЗО, действующими более эффективно в комплексе с этими системами заземления и системой уравнивания потенциалов. Собственно сами системы заземления – без УЗО – не обеспечивают необходимой безопасности.

Например, при пробое изоляции на корпус электроприбора или какого-либо аппарата, при отсутствии УЗО отключение этого потребителя от сети осуществляется устройствами защиты от сверхтоков – автоматическими выключателями или плавкими вставками. Быстродействие устройств защиты от сверхтоков, во-первых, уступает быстродействию УЗО, а во-вторых, зависит от многих факторов: кратности тока короткого замыкания (которая в свою очередь зависит от сопротивления проводников), переходного сопротивления в месте повреждения изоляции, длины линий, точности калибровки автоматических выключателей, и др. Наличие на объекте металлических корпусов, арматуры и других частей, соединенных с РЕ-проводником, повышает опасность электропоражения, поскольку в этом случае вероятность образования цепи: токоведущий проводник – тело человека – земля гораздо выше. Только УЗО осуществляет защиту от прямого прикосновения.

9.3. Защитное заземление. Уравнивание потенциалов

До настоящего времени большая часть электроустановок в нашей стране работает с системой заземления, подобной TN-C. Рассмотрим более подробно функционирование УЗО в таких электроустановках. Например, при пробое изоляции на корпус электроприемника в случае, если этот корпус не заземлен (например, холодильник или стиральная машина на изолирующем основании), УЗО, включенное в цепь питания электроприемника, не сработает, поскольку нет цепи протекания тока утечки – отсутствует разностный (дифференциальный) ток. При этом на корпусе электроприемника окажется опасный потенциал относительно земли. В этом случае при прикосновении человека к корпусу электроприемника и протекании через его тело тока на землю, превышающего номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО (ток уставки) – IΔn, УЗО среагирует и отключит электроустановку от сети, в результате чего жизнь человека будет спасена. В рассмотренном случае с момента нарушения изоляции и возникновения на корпусе электроприемника электрического потенциала до момента отключения дефектной цепи от сети существует период потенциальной опасности поражения. Из этого следует, что и в электроустановках с системой заземления, подобной TN-C, применение УЗО также оправдано, поскольку это устройство и в таких электроустановках обеспечивает эффективную защиту от электропоражения.

Электроустановки с системами заземления TN-S, TN-C-S, TT в данном аспекте обладают значительным преимуществом: в аналогичной ситуации (при пробое изоляции на корпус) УЗО мгновенно отключит электропитание, поскольку все корпуса имеют надежное соединение с защитным проводником. В России до настоящего времени применяется система TN-С (см. рис. 9.8), в которой открытые проводящие части электроустановки (корпуса, кожухи электрооборудования) соединены с заземленной нейтралью источника совмещенным нулевым защитным и рабочим проводником PEN, т.е. «занулены». Эта система относительно простая и дешевая, однако она не обеспечивает необходимый уровень электробезопасности. Системы TN-S (см. рис. 9.9) и TN-C-S (см. рис. 9.10) широко применяются в европейских странах – Германии, Австрии, Франции и др. В системе TN-S все открытые проводящие части электроустановки здания соединены (отдельным нулевым защитным проводником РЕ) непосредственно с заземляющим устройством источника питания.

Сименс. "Повышение безопасности с помощью устройств защитного отключения".

Цитаты из данного труда включены в некоторые технические каталоги Сименса (например, в LV 10.1 Низковольтное оборудование, ET B1 T BETA Аппаратура модульного исполнения).

На рис. 12 представлены области значений силы тока, соответствующие различным физиологическим реакциям человеческого тела. Опасными являются значения тока/времени в области 4, поскольку они могут вызвать фибрилляцию желудочков сердца и, как следствие, смерть человека, пораженного электрическим током. На рисунке изображены также области срабатывания устройств защитного отключения с расчетной величиной тока утечки 10 и 30 мА. При этом предполагается, что устройство уже срабатывает за время от 10 до 30 мс, а не в течение 0,2 с (200 мс), как это допускается согласно предписаниям стандарта DIN VDE 0664. Тем самым устройства защитного отключения с расчетным током утечки 10 или, соответственно, 30 мА обеспечивают надежную защиту даже при прохождении тока через тело человека в результате случайного прямого касания активных частей электроустановки. Такое дополнительное защитное действие не достигается при использовании любых других сопоставимых мер защиты при косвенном касании.

2.3 Пожарозащита Согласно DIN VDE 0100, часть 720/03.83 для “пожароопасных производственных помещений” требуются мероприятия по защите от возникновения пожара вследствие повреждения изоляции. При этом различаются: — защита от пожара вследствие короткого замыкания — защита от пожара вследствие замыкания на землю — соблюдение безопасных расстояний (только для прокладки кабелей или линий). Защита от пожара вследствие короткого замыкания обеспечивается устройствами защиты от токов перегрузки, а защита от пожара вследствие замыкания на землю — устройствами защитного отключения при появлении тока утечки. При этом согласно предписаниям могут применяться только устройства защитного отключения с расчетным током утечки макс. 0,5 А. Оптимальное защитное действие достигается при использовании устройств с расчетным током утечки макс. 0,3 А. Дополнительная пожарозащита с помощью устройств защитного отключения должна использоваться повсеместно, а не ограничиваться только пожароопасными производственными помещениями.

2.5 Постоянные токи утечки с небольшой остаточной пульсацией или постоянные токи утечки без пульсации. В промышленных электроустановках потребителей все более широкое применение находят схемы, в которых при аварийной ситуации могут появиться постоянные токи утечки с небольшой остаточной пульсацией (рис. 14). Это возможно, например, при использовании • преобразователей частоты • медицинских приборов, например, рентгеновских аппаратов • агрегатов бесперебойного электроснабжения • систем управления подъемниками • нагревателей трубопроводов или в лабораториях.

2.5.1 Проектирование и сооружение электроустановок с устройствами защитного отключения, реагирующими на пульсирующие токи утечки, и универсальными устройствами защитного отключения. При проектировании и сооружении установок необходимо учитывать, что потребители электроэнергии, которые в случае неисправности могут создавать постоянные токи утечки без пульсации, должны иметь собственную электрическую цепь с универсальным устройством защитного отключения (рис. 17). Не допускается ответвление от таких цепей после устройств защитного отключения, реагирующих на пульсирующие токи утечки согласно стандарту DIN VDE 0664, поскольку постоянные токи утечки без пульсации свыше 6 мА отрицательно сказываются на надежности срабатывания этих устройств защитного отключения. Как и устройства защитного отключения согласно стандарту DIN VDE 0664, реагирующие на пульсирующие постоянные токи утечки, универсальные устройства защитного отключения пригодны для сетей переменного или трехфазного тока.

3.2 Устройства защитного отключения для селективного отключения Обычно устройства защитного отключения срабатывают без задержки. Это означает, что последовательное соединение таких устройств с целью селективного отключения при возникновении неисправности невозможно. Чтобы обеспечить селективное отключение при последовательном соединении устройств защитного отключения, последовательно включенные приборы должны иметь градацию как по расчетному току утечки IΔn, так и по времени срабатывания. Для устройств защитного отключения, срабатывающих без задержки, стандарт DIN VDE 0664 требует при 1х IΔn максимального времени срабатывания 0,2 с. При токе 5х IΔn приборы должны производить отключение в пределах 0,04 с. Устройства защитного отключения фирмы Siemens при 1х IΔn имеют время срабатывания около 0,04 с. В отличие от этого, для селективных устройств защитного отключения предусматриваются значения времени срабатывания согласно таблице 7 в соответствии со стандартом DIN VDE 0664, часть 1, раздел 25.

3.4 Повышение эксплуатационной надежности за счет распределения устройств защитного отключения по нескольким цепям. Если в каком-либо месте установки возникает повреждение, то устройство защитного отключения отключает все расположенные после него электрические цепи. Поэтому не только для повышения эксплуатационной надежности, но и для облегчения поиска повреждений целесообразно распределять несколько устройств защитного отключения по различным цепям. Используемый в устройствах защитного отключения принцип обнаружения тока утечки требует, чтобы нейтральные провода (N), если они используются для передачи тока, на стороне входа и выхода были подключены к соответствующим устройствам защитного отключения. При этом в процессе проектирования и сооружения электроустановки необходимо обращать внимание на то, чтобы после отдельных устройств защитного отключения всегда находились отдельные и расположенные изолированно соединительные шины для нейтрального провода (рис. 20).

3.5 Выбор расчетного тока с учетом коэффициента нагрузки Коэффициент нагрузки (ранее называвшийся коэффициентом одновременности g) учитывает, что в одной электроустановке отдельные потребители включаются не одновременно. Таким образом, этот коэффициент всегда меньше 1 и уменьшается с ростом числа потребителей. Следовательно, он уменьшается в направлении потребитель — распределительное устройство — домовый ввод. При выборе “правильного” устройства защитного отключения необходимо обратить внимание на то, чтобы сумма частичных токов включенных после него отдельных электрических цепей не превышала расчетный ток In. При этом следует учитывать коэффициенты нагрузки

Сименс. Каталог ET B1 T (BETA Аппаратура модульного исполнения).

Область применения В соответствии с нормами DIN VDE 0100−410 (защита от протекания опасных токов через тело человека) допускается применение устройств защитного отключения в цепях всех трех форм (сети TN, TT и IT). В сетях IT при возникновении первого повреждения отключение не требуется, так как при этом еще не может возникнуть опасное напряжение прикосновения. Должна быть предусмотрена система контроля изоляции, чтобы индицировать первое повреждение акустическим или оптическим сигналом и устранить его как можно скорее. Отключение требуется только при втором повреждении. В зависимости от способа заземления следует выполнять требования по отключению сетей TN или TT. В качестве пригодного для этой цели предохранительного аппарата может быть также применено устройство защитного отключения, причем для каждого потребителя энергии необходимо предусмотреть отдельное УЗО.

Конструкция и принцип действия устройств защитного отключения Конструкцию устройства защитного отключения определяют в основном 3 функциональные группы: 1) суммирующий трансформатор тока для определения дифференциального тока 2) расцепитель для преобразования результата электрического измерения в механическое расцепление 3) замок коммутационного аппарата с контактами Суммирующий трансформатор тока охватывает все провода электрической цепи, в том числе, и нулевой рабочий проводник. В исправной установке электромагнитные действия токов, протекающих по проводам, взаимно компенсируются в суммирующем трансформаторе, поскольку в соответствии с законом Кирхгофа сумма всех токов равна нулю. Отсутствует остаточное магнитное поле, которое могло бы наводить напряжение во вторичной обмотке. Если же в результате нарушения изоляции возникает ток замыкания на землю, равновесие нарушается и в сердечнике трансформатора возникает остаточное магнитное поле. Оно генерирует во вторичной обмотке напряжение, которое через расцепитель и замок коммутационного аппарата отключает цепь с нарушенной изоляцией. Такой принцип срабатывания действует вне зависимости от напряжения сети или вспомогательного источника питания. Это и является предпосылкой высокого уровня защиты, который обеспечивают устройства защитного отключения по МЭК/EN 61008 (VDE 0664). Только они обеспечивают сохранение полного защитного действия устройства защитного отключения даже при нарушении цепи, например, при обрыве одного из внешних проводов или при обрыве нулевого рабочего провода.

Кнопка контроля Готовность устройства защитного отключения к срабатыванию может быть проверена при помощи кнопки контроля, которой оснащается любое устройство защитного отключения. При нажатии кнопки контроля возникает искусственный ток замыкания на землю − устройство защитного отключения должно сработать. Рекомендуется проверять работоспособность при включении установки в работу и через регулярные промежутки времени − примерно каждые полгода. Кроме того, необходимо соблюдать сроки контроля, указанные в нормах или правилах (например, в Правилах техники безопасности). Минимальное рабочее напряжение для функционирования устройства контроля составляет AC 100 В (серии 5SM).

Отключение с кратковременной выдержкой К Для электрических потребителей, вызывающих при включении кратковременные высокие дифференциальные токи (напр., переходные токи, протекающие через конденсатор помехоподавления между фазным проводом и проводом РЕ), могут происходить нежелательные срабатывания устройств защитного отключения без выдержки времени, если дифференциальный ток превышает расчетный отключающий дифференциальный ток IΔn устройства защитного отключения. Для таких случаев, когда устранение подобных источником помех невозможно или возможно лишь отчасти, могут применяться устройства защитного отключения с кратковременной выдержкой срабатывания. Эти устройства имеют время срабатывания более 10 мс, т. е. они не должны срабатывать при импульсе тока длительностью 10 мс. При этом выдерживаются условия срабатывания согласно DIN VDE 0664 часть 1. Устройства обладают импульсной устойчивостью 3 кА, превосходящей требования DIN VDE 0664. Устройства защитного отключения с кратковременной выдержкой срабатывания обозначаются маркировкой К.

Селективное отключение S Обычно устройства защитного отключения срабатывают без выдержки времени. Это означает, что при последовательном включении таких устройств защитного отключения их селективная работа невозможна. Для того, чтобы добиться селективности при последовательном включении устройств защитного отключения, эти устройства должны различаться как по выдержке времени срабатывания, так и по расчетному отключающему дифференциальному току. Селективные устройства защитного отключения имеют выдержку времени срабатывания. Помимо того, селективные устройства защитного отключения должны в соответствии с DIN DE 0664 обладать повышенной устойчивостью к импульсным токам не менее 3 кА. Аппараты фирмы Siemens имеют импульсную устойчивость ≥ 5 кА. Для селективных устройств защитного отключения предусмотрена маркировка S.

Виды дифференциальных токов В результате применения электронных блоков в бытовых приборах и в промышленных установках при нарушении изоляции в аппаратах с присоединением защитного провода (класс электробезопасности I) через УЗО могут протекать и токи несинусоидальной формы. Нормы на устройства защитного отключения содержат дополнительные требования и правила испытаний для дифференциальных токов, обращающихся в нуль или приближающихся к нулю в течение одного периода частоты сети.

Постоянные дифференциальные токи На промышленных электроустановках все чаще применяются такие схемы, в которых при повреждении изоляции могут возникать сглаженные постоянные дифференциальные токи или такие токи с малой пульсацией. Это видно из следующего рисунка, где электрооборудование имеет выпрямители трехфазного тока. К подобному электрооборудованию относятся, например, преобразователи частоты, медицинские приборы (напр., рентгеновские установки и установки компьютерной томографии), а также установки бесперебойного энергоснабжения. Устройство защитного отключения типа А не способно обнаружить и отключить постоянные дифференциальные токи; которые также оказывают отрицательное воздействие на его функцию срабатывания. Поэтому электрическое оборудование, генерирующие при повреждении изоляции такие токи, не должно работать в электрических цепях с устройствами защитного отключения типа А. Мерой защиты может стать, например, защитное отделение цепи, которое, однако можно реализовать только при помощи тяжелых и дорогих трансформаторов. Универсальные устройства защитного отключения представляют собой технически безукоризненное и экономичное решение. Этот вид устройств защитного отключения (тип B) включен в DIN EN 50 178 (DIN VDE 0160) „Оснащение сильноточных установок с электронным оборудованием“.