книги / Основы электробезопасности. Мероприятия, обеспечивающие электробезопасность персонала. Первая помощь пострадавшим от электрического тока

сти (см. рис. 37, а), либо заштрихованным прямоугольником

(см. рис. 37, б).

а

б

Рис. 36. Электрические схемы устройств защитного отключения: а – двухполюсное УЗО; б – четырехполюсное УЗО; I – ДТТ; II – блок сравнения; III – блок отключения; Т – кнопка тестирования работоспособности УЗО; 1–6 – фазные проводники; R – токоограничивающее сопротивление в цепи тестирования; N – нулевой

рабочий проводник

В схемах электроснабжения используются условные обозначения УЗО в виде дифференциального трансформатора и контактной группы (рис. 37, в, г).

121

Номинальный ток Iном УЗО выбирается из ряда: 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 А. Для УЗО со встроенной за-

щитой от сверхтока, под которым понимается любой ток, который превышает номинальный ток нагрузки, дополнительно введены значения 6 и 8 А.

Поскольку УЗО без встроенной защиты от сверхтоков должно быть защищено от протекания сверхтока последовательно включенным с ним защитным устройством (предохранителем или автоматическим выключателем), то номинальный ток УЗО должен быть скоординирован с номинальным током защитного устройства. Номинальный ток УЗО рекомендуется выбирать равным или на ступень большим номинального тока последовательно включенного с ним защитного устройства.

Номинальная частота fном – частота, на которую рассчитано УЗО и которой соответствуют значения других характеристик. Обычно частота fном = 50…60 Гц.

Существуют специальные УЗО, предназначенные для защиты в сетях с номинальной частотой от 50 до 400 Гц. С ростом частоты номинальный дифференциальный ток УЗО начинает увеличиваться и на частоте 400 Гц может в 4–5 раз превышать ток частоты 50 Гц. Номинальный ток высокочастотных УЗО остается неизменным во всем диапазоне от 50 до 400 Гц. Типичной областью применения этих выключателей являются линии с высокоскоростным приводом и высокочастотные линии для систем телекоммуникации.

Номинальный отключающий дифференциальный ток

I∆ном – значение дифференциального тока, которое вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации. Номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка) УЗО выбирается из следующего ряда: 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА. У ряда производителей имеются УЗО с током I∆ном 1; 1,5 А и более.

123

Согласно требованиям ПУЭ номинальный дифференциальный отключающий ток УЗО (уставка) должен не менее чем в три раза превышать суммарный ток утечки защищаемой цепи электроустановки I∆, т.е. I∆ном ≥ 3I∆.

При отсутствии фактических (замеренных) значений тока утечки в электроустановке ПУЭ предписывают принимать ток утечки электроприемников из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки цепи из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.

Нормативными документами значения отключающего дифференциального тока задаются равными:

–10 мА для одиночных потребителей с номинальным током не более 16 А;

–30 мА для линий штепсельных розеток, устанавливаемых в помещении, и наружных розеток, переносных электроприемников, розеток строительных площадок, в зданиях из металла и т.д.;

–100 мА для нескольких групп электроприемников, для стационарных электроприемников (электроплиты, водонагреватели и т.п.);

–300, 500 мА для защиты от пожара.

–значение дифференциального тока, которое не вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации:

I∆ном0 = 0,5I∆ном.

Предельное значение неотключающего сверхтока Iп min –

минимальное значение неотключающего сверхтока при симметричной нагрузке двух- и четырехполюсных УЗО или несимметричной нагрузке четырехполюсных УЗО,

Iп min = 6Iном.

Номинальная включающая и отключающая способность (коммутационая способность) Imin – действующее значение ожидаемого тока, который УЗО способно включить, пропускать и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности.

124

Минимальное значение Imin = 10Iном или 500 А (выбирается бóльшее значение).

Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току I∆min – действующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое УЗО способно включать, пропускать определенное время и отключать при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работо-

способности. Минимальное значение I∆min = 10 Iном или 500 А (выбирается бóльшее значение).

Номинальный условный ток короткого замыкания Imax –

действующее значение ожидаемого тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий, при заданных условиях эксплуатации без необратимых изменений, нарушающих его работоспособность.

Imax = 3000, 4500, 6000, 10 000 А.

Номинальный условный ток короткого замыкания Imax – характеристика, определяющая надежность и электрическую прочность устройства, качество исполнения его механизма и электрических соединений. Согласно ГОСТ IEC 61009-1–2014 для УЗО установлено минимально допустимое значение Imax, равное 3 кА.

На УЗО данный параметр может указываться соответствующим символом, например Imax = 10 000 А.

Номинальный условный дифференциальный ток корот-

кого замыкания I∆max – действующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий при заданных условиях эксплуатации без необратимых изменений, нарушающих его работоспособность. I∆max = 3000, 4500, 6000, 10 000 А.

Номинальное время отключения Тном – промежуток вре-

мени между моментом внезапного возникновения отключающего дифференциального тока и моментом гашения дуги на всех полюсах.

125

Стандартные значения максимально допустимого времени отключения УЗО типа АС (УЗО типа АС срабатывает при мгновенном возникновении переменного тока утечки в контролируемой цепи или при его плавном нарастании) при любом номинальном токе нагрузки и заданных нормами значениях дифференциального тока не должны превышать значений, приведенных ниже.

Максимально допустимое время отключения УЗО

Максимальное время отключения распространяется также на УЗО типа А (УЗО типа А срабатывают при мгновенном возникновении переменного или постоянного (пульсирующего) тока утечки в контролируемой цепи или при их плавном нарастании). При этом испытания УЗО типа А проводят

при значениях токов I∆ном, 2I∆ном, 5I∆ном и 500 А с коэффициентом 1,4 (при I∆ном > 0,01 А) и с коэффициентом 2 (при

I∆ном < 0,01 А).

Стандартные значения допустимого времени отключения и неотключения для УЗО типа S (более подробное описание типов УЗО на дифференциальом токе приведено далее) при любом номинальном токе нагрузки свыше 25 А и значениях номинального дифференциального тока свыше 0,03 А не должны превышать значений, приведенных ниже.

Максимально допустимое время отключения и неотключения УЗО

126

Для УЗО типа S время неотключения, т.е. определенная выдержка времени, должно обеспечить селективную работу УЗО, установленных в многоуровневой схеме.

1.2.5.3. Классификация устройств защитного отключения на дифференциальном токе

По техническому исполнению УЗО классифицируются следующим образом:

1. По назначению:

–УЗО без встроенной защиты от сверхтоков (выключатели дифференциального тока, см. рис. 36, а, б);

–УЗО со встроенной защитой от сверхтоков (дифференциальные автоматические выключатели, дифференциальные автоматы, см. рис. 38, а);

–дополнительно они защищают от токов перегрузки

икороткого замыкания и имеют соответственно тепловой

иэлектромагнитный расцепители.

В настоящее время фирмы-производители используют различные названия УЗО. Ниже приведены наиболее часто встречающиеся названия УЗО.

Варианты названий устройств защитного отключения, используемые различными фирмами-производителями

127

чезновении напряжения устройство не размыкает свои контакты, но сохраняет способность разомкнуть силовую цепь при возникновении дифференциального тока. Во втором варианте при отсутствии напряжения устройства не способны произвести отключение при возникновении дифференциального тока.

Причиной меньшего распространения таких устройств является их неработоспособность при обрыве питающего их нулевого проводника. В этом случае корпус электроприемника, подключенного к сети через УЗО, не размыкающего свои контакты, при исчезновении напряжения окажется под напряжением. Кроме того, несмотря на меньшую стоимость, их применение ограничено из-за меньшей надежности электронных компонентов.

В УЗО, функционально не зависящем от напряжения питания (электромеханическом), источником энергии, необходимой для выполнения защитных функций, включая операцию отключения, является дифференциальный ток. Наведенный им во вторичной обмотке ДТТ ток компенсирует поле постоянного магнита, удерживающего механическую систему разностного реле, что приводит к срабатыванию расцепителя. Механизм УЗО, функционально зависящих от напряжения питания (электронных), для выполнения операции отключения нуждается в энергии, получаемой либо от контролируемой сети, либо от внешнего источника.

3. По способу установки:

–УЗО, применяемые для стационарной установки при неподвижной электропроводке;

–УЗО, используемые для подвижной установки (переносного типа) и шнурового присоединения. Это, например, УЗО-вилка типа А, включаемая в розетку с заземляющим контактом, имеющая кнопку «Тест» с номинальными токами: рабочим – 16 А, дифференциальным – 30 мА.

129

По числу полюсов и токовых путей наиболее распространены:

–двухполюсные с двумя защищенными полюсами;

–четырехполюсные с четырьмя защищенными полю-

сами;

–ряд производителей выпускают также трехполюсные УЗО с защитой от сверхтоков.

4. По условиям регулирования отключающего дифференциального тока:

–УЗО с одним значением номинального отключающего дифференциального тока;

–УЗО с несколькими фиксированными значениями отключающего дифференциального тока.

5. По условиям функционирования при наличии составляющей постоянного тока:

–УЗО типа АС, реагирующие на синусоидальный переменный дифференциальный ток, медленно нарастающий ли-

бо возникающий скачком (обозначение );

– УЗО типа А, реагирующие как на синусоидальный переменный дифференциальный ток, так и на пульсирующий постоянный дифференциальный ток, медленно нарастающие

либо возникающие скачком (обозначение ); применяются в цепях, где имеются электроприемники с выпрямителями, преобразователями частоты, блоками питания и т.п.;

– УЗО типа В, реагирующие как на синусоидальный переменный дифференциальный ток, так и на пульсирующий постоянный дифференциальный ток, медленно нарастающие либо возникающие скачком, а также на постоянный ток (обо-

значение ). Электроприемники, способные при повреждении изоляции создавать сглаженные постоянные токи утечки, должны выделяться в отдельные цепи, защищаемые УЗО типа В (рис. 39).

130