УЗО Siemens – тип приборов и особенности включения

УЗО Siemens – тип приборов и особенности включения

Продолжение серии публикаций о Siemens

УЗО серии RCCB (выключатель управляемый остаточным током) — это устройства защиты от остаточного тока без встроенной защиты по перегрузочным токам (перегрузка и/или короткое замыкание). Поэтому для защиты по токовой перегрузке следует дополнительно применять соответствующее защитное устройство.

Ожидаемый рабочий ток схемы допустимо использовать как основу для оценки необходимого уровня защиты от перегрузки. Защитный прибор выбирается в соответствии с информацией, представленной изготовителями приборов, действующих по остаточному току.

Для удовлетворения этих требований в отношении конкретной электрической установки, конечные цепи должны быть разделены между несколькими устройствами защиты по остаточному току.

Если УЗО срабатывает в случае неисправности или требуется ручное отключение, все расположенные после RCCB цепи отсоединяются от источника питания.

В результате фазный проводник и нейтральный проводник также отключаются. Этот фактор является преимуществом при устранении неисправностей на установке с нейтральными (нулевыми) проводами.

Когда дополнительной защитой выступает УЗО с остаточным током по номиналу 30 мА или менее, защита от сбоя обеспечивается устройством верхнего уровня. Такое устройство имеет более высокий номинальный параметр отсечки.

УЗО серии RCBO типа «АС», «А», «F»

УЗО с защитой от сверхтоков (RCBO) содержит в одной сборке функцию обнаружения остаточного тока и защиту от перегрузки.

Структурная схема RCBO
Структурная схема RCBO: 1 — фиксатор магнита; 2 — механизм защитного устройства; 3 — вторичная обмотка трансформатора; 4 — суммирующий трансформатор; 5 — тестовая кнопка; 6 — тестовый резистор

Таким образом, одним прибором обеспечивается:

  • комбинация защиты от электро-шока,
  • противопожарная защита,
  • защита линии.

Использование УЗО серии RCBO имеет ряд преимуществ:

  1. Каждой цепи назначается индивидуальное устройство RCBO и если устройство отключено из-за остаточного тока, блокируется только затронутая цепь. Это решение удачно подходит для проектов эксплуатации, когда требуется блок на случай токовой перегрузки.
  2. Разделение цепей даёт пользователю выгоду от повышения эксплуатационной безопасности и доступности оборудования. Токи утечки электрооборудования не суммируются для получения недопустимых значений и не превышают порог срабатывания УЗО типа RCCB.
  3. Упрощается процедура планирования и не принимается во внимание фактор нагрузки на автоматических выключателях срабатывания по остаточному току. RCBO успешно обеспечивает защиту от перегрузки.
  4. На случай неисправности, все полюса отсоединяются от источника питания, обесточив токонесущие линии участка цепи. Упрощается поиск и ликвидация неисправностей.

Эти преимущества приняты к сведению европейским стандартом DIN VDE 0100-410.  Этим стандартом рекомендуется использовать УЗО серии RCBO в качестве дополнительной защиты конечных цепей наружного действия и внутренних цепей с питающими розетками.

Требования ГОСТ, указывающие, что цепи электрической установки всегда необходимо разделять несколькими УЗО, также соблюдаются при использовании приборов серии RCBO. Сравнения различных способов установки описаны ниже.

Схема с центральным прибором УЗО типа RCCB

На картинке ниже показана часто применяемая схема с центральным устройством RCCB, после которого на каждом фазном проводнике подключены несколько модульных автоматических выключателей.

Схема с центральным RCCB
Схема с центральным RCCB: 1 — контур; 2 — УЗО серии RCCB; 3, 5 — автоматы розеток; 4 — устройства серии RCBO; 5 — модульный автоматический выключатель

RCCB обеспечивает защиту от электрического удара и противопожарную защиту, а также дополнительную защиту (IΔn ≤ 30 мА) от прямого контакта. Правила прямого контакта требуется соблюдать для определенных цепей (например, на электропроводке санузлов).

Модульный автоматический выключатель предотвращает повреждение по причине перегрузок или коротких замыканий. Если прибор УЗО отключен на любой из ниже расположенных цепей по причине замыкания на землю, все остальные цепи, включая безотказные, отсоединяются от источника питания.

Эксплуатация заблокированных линий установки может быть возобновлена только после устранения неисправности в цепи. Однако применяя центральный тип установки УЗО, необходимо учитывать следующие факторы:

  1. Для правильного определения схемы в отношении RCCB, необходимо обеспечить условия, чтобы УЗО серии RCCB не перегружалось из-за чрезмерно высокой нагрузки.
  2. В обесточенном состоянии однополюсные миниатюрные автоматические выключатели отсоединяют только фазовый провод от сети. Нейтральный проводник остается подключенным на стороне нагрузки.
  3. Отключение устройством защиты от остаточного тока не приводит к отключению всех цепей в системе.

Схема с использованием УЗО серии RCBO

На картинке ниже (9) приведён пример ориентированной на будущее установки, которая отвечает всем требованиям правил построения схем и условий планирования.

Схема с прибором RCBO
Схема с прибором RCBO под нагрузки: A — розетки, микроволновка, холодильник; F — стиральная машина, посудомоечная машина, сушилка; К — кухня; О — освещение

Каждая отдельная схема выхода оснащена собственным прибором УЗО серии RCBO, который обеспечивает полную защиту от неисправностей, пожара, а также от прямого контакта. В случае неисправности, подача питания блокируется только к поврежденной цепи.

Использование RCBO типа «F» рекомендуется для стиральных машин, сушилок, посудомоечных машин. В случае неисправности таких устройств возможно появление токов с частотами, отличными от 50 Гц. Так, УЗО из серии RCBO типа «А» не работает на других частотах.

А как обеспечить уровень безопасности при случайном отсоединении от источника питания, например, в момент грозы? Использование сверхпрочного УЗО серии RCBO типа «K» рекомендуется для защиты в таких случаях (актуально для холодильных систем ).

Если используются УЗО серии RCBO с номинальным остаточным током 30 мА или менее, дополнительная защита и защита на отказ могут поддерживаться одним прибором. При этом УЗО серии RCBO устанавливается в начальной точке защищаемой цепи.

В качестве опции возможно подключение в начальной точке схемы выборочного устройства RCCB с граничным параметром IΔn = 300 мА. Этот вид УЗО серии RCCB защищает ответвления установки от сбоев и пожара.

Универсальные приборы УЗО серии RCCB типа «В» и «В+»

Приборы типа «А», предназначенные под синусоидальную форму переменного тока и пульсирующий постоянный ток, не способны обнаруживать плавно растущий постоянный потенциал. Причина тому предварительное намагничивание трансформатора.

Однако компанией Siemens создан универсальный, чувствительный автоматический выключатель типа «B» и «B+», который успешно регистрирует и контролирует плавный рост постоянного остаточного тока.

Структурная схема RCCB
Структурная схема RCCB: M — механизм защитного устройства; фиксатор магнита; электроника отключения на случай постоянной составляющей; W1, W2 — суммирующие трансформаторы; T — тестовая кнопка

Универсальные чувствительные УЗО используются для самых разнообразных целей. Существуют приборы этого типа под использование в суровых условиях окружающей среды. Наглядный пример — версия SIGRES.

Помимо описанных выше форм остаточного тока, возможны проявления остаточных потенциалов переменной частоты при эксплуатации электронных компонентов. Например, подобные случаи часто отмечаются в работе преобразователей частоты.

Таким образом, УЗО типа «B», предназначенные для использования в трехфазных системах (не в системах постоянного напряжения), обеспечивают отключения при работе на частотах до 2 кГц.

Характеристики отключения универсальных приборов УЗО типа «B» из серии RCCB с номинальными параметрами 30 мА и 300 мА показаны на рисунке 10.

Значение срабатывания автоматического выключателя всегда лежит в границах предельных значений спецификации устройства и ниже. Для номинального остаточного тока 30 мА предельная кривая опасной фибрилляции желудочков лежит значительно ниже (согласно МЭК 60479-2).

Приборы блокировки при замыкании на землю

Для защиты от сбоев, вызванных токами замыкания на землю, использование УЗО с номинальным параметром до 300 мА доказало свою эффективность. Из практики вытекает предположение, что приблизительно 70 Вт достаточно, чтобы вызвать ошибку.

Значения срабатывания универсального УЗО типа «B» из серии RCCB увеличиваются на более высоких частотах. Однако, поскольку остаточный ток содержит высокочастотные и низкочастотные гармоники, эффективный вклад в защиту от токов замыкания на землю также достигается за счёт улучшения характеристики прибора.

Прибор типа RCCB
Устройство защиты из серии приборов RCCB. Выпускается двумя версиями исполнения «S» и «K». Также есть версии для работы под напряжением 500 вольт

Положительный эффект увеличения характеристики с увеличением частоты поднимает степень безопасности работы системы в целом. Объяснение очевидно — ток утечки от конденсаторов способен привести к снижению уровня нежелательного отключения УЗО серии RCCB.

Приборы универсальных УЗО типа «B» серии RCCB учитывают эти граничные условия и представляют собой успешный компромисс между противопожарной и эксплуатационной безопасностью.

Поскольку влияние существующих ёмкостных токов утечки на отключение RCCB явно ограничено, УЗО типа RCCB допустимо использовать в разных вариантах монтажа.

Рекомендуется использовать устройства защиты типа «В +», если использование УЗО с номиналом 300 мА требуется в соответствии с положением  «Об огнезащите, особых рисках или опасностях».

УЗО типа «B+» отвечают всем требованиям для выключателей родственного типа «B» и дополнительно характеризуются более низким значением отключения 420 мА при частоте до 20 кГц. Так обеспечивается повышенный уровень превентивной противопожарной защиты.

Токи утечки высокой интенсивности

Токи утечки высокой интенсивности обычно проявляются, когда задействованы конденсаторы, подключенные к защитному проводнику PE (например, в случае ЭМС фильтров преобразователей частоты).

С точки зрения обеспечения бесперебойной работы, УЗО типа «B» и «B+» серии RCCB в таких случаях считаются супер стойкими, имеющими кратковременное отключение, типичное для приборов типа «K».

Защита от непрямого контакта (защита от отказа) с использованием универсального чувствительного УЗО требует выполнения простых условий. Необходимо учитывать характеристики отключения прибора на разных частотах и частотные спектры, возникающие в месте повреждения оборудования.

В предположение о неблагоприятных условиях (высокая частота импульсов частотного преобразователя) рекомендуются максимально допустимые сопротивления заземления, указанные в таблице ниже.

Таблица: Рекомендуемое сопротивление заземления для приборов RCCB типа «B» и «B+»

Номинальный остаточный ток, мА Максимально допустимое сопротивление заземления при касании, Ом
30 120 60
300 60 8
500 100 5

По материалам:  Siemens



Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *