УЗО – защитное устройство отсечки по дифференциальному току

УЗО – защитное устройство отсечки по дифференциальному току

Защита имеет первостепенное значение, когда дело касается эксплуатации электросетей. Каждому специалисту-электрику должна быть понятной идея правильного применения необходимых защитных мер. Так, УЗО – прибор защиты по дифференциальному току, следует рассматривать безоговорочным предпочтением по сравнению с альтернативными защитными устройствами. Дополнительно к информации о защитном действии УЗО,важным фактором является понимание функций прибора. Поэтому для оптимальной адаптации использования УЗО и с учётом требований электромонтажа, рассмотрим функциональность различных версий, отметим практические советы монтажа и эксплуатации этих устройств.

Использование устройств защитной отсечки (УЗО)

Основным предварительным условием использования УЗО для аварийного отключения источника энергии, является подключение надлежащим образом заземляющей защитной шины на компонентах системы и оборудования.

Действие устройства защиты (УЗО)
Действие устройства на предотвращение поражения электричеством в случае прямого контакта пользователя с деталями оборудования, находящимися под напряжением

Электрический ток находит путь перехода через организм человека в двух случаях:

  1. Обрыв PE-проводника в сочетании с неисправностью изоляции.
  2. Непреднамеренный контакт с токонесущими частями оборудования.

Здесь под дополнительной защитой понимается мера, которая вступает в силу, если есть прямой контакт человеческого тела с проводящей поверхностью в процессе эксплуатации оборудования, при сбое основной защиты (защиты от КЗ).

Когда человек касается токонесущих  частей, два резистора, соединенные последовательно, определяют интенсивность течения тока — внутреннее сопротивление человеческого тела Rm и сопротивление передачи местоположения Rst.

Чтобы точно определить возможность несчастного случая, следует рассматривать наихудший сценарий, когда передаточное сопротивление находится в точке, близкой к нулю.

Защитный эффект УЗО против электрошока

Значение сопротивление организма человека напрямую зависит от текущего пути и контактного сопротивления кожи тела. Измерения в рамках исследований показали: приблизительно 1000 Ом равна величина сопротивления для тока на пути от одной руки к другой или от любой руки к любой ноге.

В соответствии с такими предположениями, при касании напряжения 230В возникает опасный ударный ток 230 мА. Опасная интенсивность тока и время удара — это те значения, которые могут привести к смерти человека по причине фибрилляции желудочков сердечной мышцы.

Комбинированная версия УЗО
Комбинированное однофазное исполнение, направленное на обеспечение безопасности как от получения электро-шока, так и от поражения в случае касательного контакта с дефектной линией

Поэтому важно выдерживать диапазон срабатывания УЗО, где номинальные дифференциальные рабочие токи не превышают 10 мА и 30 мА, плюс значение максимально допустимого времени отключения соответствует нормативам.

Защитные устройства УЗО с номинальным остаточным током IΔn ≤ 10 мА находится ниже граничного предела установленного диапазона.

При таких токах медико-разрушительные эффекты и мышечные судороги обычно не отмечаются. Поэтому приборы УЗО с такими параметрами предназначены для особых условий, например, для ванных комнат.

Практическое применение УЗО с диапазоном до 30 мА

Приборы УЗО, поддерживающие номинальный дифференциальный рабочий ток IΔn ≤ 30 мА, обеспечивают дополнительную защиту, направленную на блокировку поражения электричеством в следующих условиях:

  • непреднамеренный прямой контакт с открытыми токонесущими частями (повреждённая изоляция, неэффективная базовая защита);
  • небрежное отношение пользователя (использование дефектного оборудования, неправильный ремонт компонентов и оборудования);
  • контакт с дефектными токонесущими частями (обрыв защитной «земли»).

Использование приборов УЗО, поддерживающих номинальный дифференциальный рабочий ток до 30 мА, отметилось на практике высокой эффективностью.

Устройства защитного отключения
Разнообразие конструкций велико, так же как и многообразна функциональность этих устройств обеспечения безопасности эксплуатации электрических сетей

Эта дополнительная защита является действенной мерой в разных ситуациях (прямой контакт, косвенный контакт), а также при неправильной работе с электрооборудованием.

Однако подобное решение нельзя считать единственным защитным способом противостояния поражению электричеством. Внедрение УЗО с дифференциальным рабочим током до 30 мА не заменяет необходимость в дополнительных защитных мерах, как того требует ПЭУ.

Требование дополнения базовой защиты устройствами УЗО является нормами ПЭУ и соответствует стандартам электрической безопасности. Понятно, что внедрение дополнительной защиты никак не зависит от личных решений пользователя.

Эта дополнительная мера может потребоваться в сочетании с другими защитными мерами при определенных внешних воздействиях и в определенных специальных областях или рабочих обстоятельствах.

Общеприменимым стандартом, нацеленным на защиту от поражения электричеством, в качестве дополнительной защиты обычно рассматриваются следующие схемные варианты:

  • эксплуатация розеток с номинальным током ≤ 20 А, если эти розетки предназначены для общего использования;
  • эксплуатация конечных схем для переносных приборов с номинальным током ≤ 32 А, используемых на открытом воздухе.

В соответствии с установленным стандартом «Требования к установкам специального назначения, экспериментальному оборудованию», следует использовать устройства защитной отсечки серии «B» с диапазоном рабочих значений ≤ 30 мА.

Подача питания на экспериментальное оборудование и схемы в системах «TN» или «TT» должна осуществляться именно такими УЗО.

Защита от неисправностей (непрямой контакт)

Под защитой от неисправностей следует понимать контакт с частями, не находящимися непосредственно под напряжением, но являющимися электропроводящими.

Защита УЗО на непрямой контакт
Схематичная зарисовка ситуации на случай, когда имеет место непрямой контакт к токонесущим частям электрического оборудования

В этих случаях требования сводятся к автоматическому отключению источника питания, если неисправность оборудования представляет опасность вследствие высокой интенсивности и продолжительности напряжения прикосновения.

Для таких целей подходят защитные реле УЗО с номинальными дифференциальными рабочими токами более 30 мА. Условия срабатывания, при этом, должны быть соблюдены для достижения полного защитного эффекта.

Кроме того, присутствие опасного касательного напряжения недопустимо в течение времени, превышающего норматив, учитывая сопротивление заземления и номинальный ток.

УЗО от возможной пожарной опасности

Стандарты ПЭУ и ГОСТ требует принятия мер, направленных на предотвращение дефектов, вызванных нарушениями изоляции. Эти требования предусматривает защиту кабелей и проводников систем TN и TT.

Защита осуществляется при помощи УЗО, поддерживающих номинальный остаточный рабочий ток на уровне IΔn ≤ 300 мА. Однако данные требования не относятся к эксплуатации кабельных систем с минеральной изоляцией и систем сборных шин.

Конструкции электросетей, где резистивные неисправности (повреждения) могут вызвать пожар (например, радиационный потолочный нагрев с панельными нагревательными элементами), номинальный остаточный ток должен быть IΔn = 30 мА.

Однако противопожарная защита, что обеспечивается устройствами защиты от номинального тока утечки (УЗО), не должна ограничиваться только лишь местами и точками потенциально опасными. Этот вариант должен предусматриваться в любом случае.

УЗО и типичные исполнения приборов

Приборы защитного характера – УЗО, отличаются друг от друга с точки зрения пригодности для обнаружения различных форм токовой утечки.

Таблица УЗО по видам на восприятие форм тока
Таблица, характеризующая исполнение приборов УЗО в части их восприятия различных форм сигнала и поддержка их работоспособности в зависимости от этих условий

Различные формы тока утечки могут иметь место в зависимости от способов электронного переключения в схеме. Поскольку УЗО различаются относительно пригодности ещё и по восприятию осциллограммы, при выборе такого устройства следует учитывать соответствующую форму входного напряжения.

Приборы серии «АС»

Приборы УЗО серии «AC» подходят только для идентификации синусоидальных остаточных токов переменного напряжения. Этот тип устройств допустимо применять далеко не в каждой стране, так как велика вероятность несоответствия стандартам электрических сетей.

Приборы серии «А»

Приборы УЗО серии «А» способны обнаруживать пульсирующие токи постоянного напряжения в дополнение к синусоидальным токам утечки переменного напряжения.

Мониторинговое УЗО с дисплеем
Конструктивное исполнение УЗО с поддержкой визуального мониторинга возможной утечки. Изделие из серийного ряда моделей типа «A» и «AC»

Этот тип защитных устройств является наиболее подходящим в практическом применении для сетей разной конфигурации.

Приборы серии «F»

Приборы УЗО серии «F» обнаруживают любую форму тока утечки, как и устройства типа «A». Кроме того, УЗО конфигурации «F» подходят для обнаружения утечки, где отмечаются смешанные частоты до 1 кГц.

Устройства также способны определять разные формы тока утечки на выходной стороне однофазных частотных преобразователей (например, в конструкциях стиральных машин, насосов и др.).

Приборы серии «B»

В дополнение к детектированию формы остаточного тока устройствами типа «F», УЗО типа «B» применимы для обнаружения однородных плавных токов утечки.

Защитные приборы типа «B» успешно подходят для использования в трехфазных системах переменного напряжения с частотой 50/60 Гц.

Однако эти УЗО не рекомендуется использовать в системах постоянного напряжения или там, где частоты отличаются от диапазона 50/60 Гц, как, например, на выходной стороне частотных преобразователей.

Приборы серии «B+»

Те же условия эксплуатации, какие поддерживаются УЗО серии «B», являются характерными для серии устройств «B +».

Разница только в том, что диапазон рабочих частот для серии «B+» простирается до 20 кГц. Устройство в этом диапазоне частот обеспечивает отсечку питания при значениях ниже 420 мА.

Классификация защитных устройств

Защитные устройства детектирования токов утечки — общепринятый термин УЗО (RCD) — классифицируются в соответствии с версией исполнения:

ВУДТ (RCCB) —  выключатель управляемый дифференциальным током, не имеющий защиты от сверхтоков;

ЗУДТ (RCBO) – защитное устройство дифференциального действия, оснащённое встроенной защитой от сверхтоков;

Устройство защитного отключения типа RCBO
Конструктивный вариант УЗО по классификации RCBO, имеющий встроенный блок от перегрузки по току и от перегрузки при коротких замыканиях в дополнение к блокировке по токам утечки

МАВ (CBR) – миниатюрный автоматический выключатель, оснащённый защитой отсечки;

МУЗТ (MRCD) – модульное устройство защиты, рассчитанное на работу с токами нагрузки выше 125А;

ПУЗТ (PRCD) – мобильные (переносные) приборы защиты, интегрированные в розетки, разъёмы;

ВУЗТ (SRCD) – встроенные устройства защиты в конструкциях стационарных розеток, разъёмов, фактически образующие единую целую конструкцию.

Визуальный обзор конструкции из серии моделей типа «A» и «AC»


При подготовке публикации использовались материалы: Siemens


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *