ВЫБОР ТИПА И ПАРАМЕТРОВ УЗО
9.11. НОМИНАЛЬНОЕ ВРЕМЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ Tn
Стандартами установлено предельно допустимое время отключения УЗО - 0,3 с. В действительности современные качественные УЗО имеют быстродействие порядка 20-30 мс. Это означает, что УЗО "быстрый" выключатель, поэтому на практике возможны ситуации, когда УЗО срабатывает раньше аппарата защиты и отключает как токи нагрузки, так и сверхтоки.
<<< Назад || Дальше >>>
9.12. ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ
УЗО обычного исполнения имеют диапазон рабочих температур от -5 до 400С. В специальном исполнении - для диапазона температур от -25 до 400С на УЗО наносится знак
<<< Назад || Дальше >>>
9.13. СТЕПЕНЬ ЗАЩИТЫ
Обычное исполнение УЗО - IP 20. Выпускаются также УЗО специального исполнения - IP 40, при более высоких требованиях по степени защиты УЗО должны устанавливаться в защитный кожух.
<<< Назад || Дальше >>>
9.14. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ УЗО
Конструкции УЗО различных производителей могут отличаться друг от друга не только параметрами, но и схемами подключения. На рис. 9.1 приведены наиболее распространенные схемы включения УЗО. Кроме того, показано включение УЗО в одно-, двух- и трехфазном вариантах.
Рис 9.1. Схемы подключения УЗО:
а, б - двухполюсные УЗО; в, г, д, е - четырехполюсные УЗО, в которых резистор, имитирующий дифференциальный ток, подключен в фазное напряжение; ж, з, и, к - на линейное напряжение.
При включении УЗО по неполнофазному варианту необходимо обратить внимание на правильность подключения проводников к клеммам устройства - должна быть подключена цепь тестирующего резистора. Схема подключения приведена на лицевой или боковой поверхности корпуса УЗО.
<<< Назад || Дальше >>>
9.15. УЗО ТИПОВ АС, А И В
УЗО разделяют на типы:
- АС, реагирующие на дифференциальный синусоидальный переменный ток;
- А, реагирующие на синусоидальный переменный и пульсирующий постоянный дифференциальные токи;
- В, реагирующие на синусоидальный переменный, пульсирующий постоянный и постоянный дифференциальные токи.
Применение УЗО типа А целесообразно в обоснованных случаях, например, в цепях, содержащих потребители с тиристорным управлением без разделительного трансформатора.
УЗО типа В применяют в промышленных электроустановках со смешанным питанием - переменным, выпрямленным и постоянным токами.
В табл. 9.3 приведены осциллограммы токов в цепях, содержащих различные управляемые и неуправляемые вентильные элементы, и указаны типы УЗО, допустимые к применению в указанных цепях.
Таблица 9.3.
| Схема | Осцилограмма тока Ih | Осцилограмма тока ID | Допустимость применения УЗО типов | |
| АС | А | |||
 |
Нет | Да | ||
| Нет | Да | |||
| Нет | Нет | |||
| Нет | Да | |||
| Да | Да | |||
| Нет | Да | |||
| Да | Да | |||
| Нет | Нет | |||
<<< Назад
|| Дальше
>>>
9.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Перед проектировщиками и потребителями обычно стоит проблема - какое из имеющихся на рынке УЗО следует применить в данной электроустановке. Задача весьма непростая. В настоящее время появилось большое количество разнообразных устройств разных производителей. Как правильно оценить достоинства и недостатки того или иного устройства?
Как техническое устройство УЗО можно охарактеризовать как коммутационный аппарат, работающий в режиме ожидания. У этого устройства нет внешних признаков, таких, как скорость, ускорение или яркость, по которым можно было бы визуально или с помощью доступных приборов определить качественно его параметры.
В принципе все устройства работают одинаково - УЗО устанавливается в цепи рабочего тока и при возникновении недопустимого тока утечки размыкает силовую цепь. Достоверно оценить быстродействие устройства, его коммутационную способность, срок службы и тому подобное возможно только в специализированных сертификационных центрах. Потребитель вынужден довольствоваться информацией, предоставляемой производителем устройств, и, конечно, доверять сертификатам - соответствия и сертификату пожарной безопасности на устройства, без которых применение УЗО, согласно требованиям норм, недопустимо.
При выборе УЗО следует руководствоваться следующими наиболее важными характеристиками этих устройств, определяющими их качество и работоспособность. Рабочие параметры - номинальное напряжение, номинальный ток нагрузки, номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка по току утечки) выбираются на основе технических параметров проектируемой электроустановки. Их выбор обычно не представляет большой сложности.
Качество, а следовательно, надежность работы УЗО определяется параметрами, смысл которых далеко не так очевиден. Это, прежде всего относится к коммутационной способности Im и условному расчетному току короткого замыкания Inc. Далее эти показатели будут рассмотрены подробно.
К сожалению, далеко не все производители УЗО приводят в документации на устройства сведения об этих параметрах. И точно так же, далеко не все устройства, представленные на нашем рынке, отвечают требованиям нормативов.
Коммутационная способность УЗО - Im, согласно требованиям норм, должна быть не менее десятикратного значения номинального тока или 500 А (берется большее значение).
Качественные устройства имеют, как правило, гораздо более высокую коммутационную способность - 1000, 1500 А. Это значит, что такие устройства надежнее, и в аварийных режимах, например, при коротком замыкании на землю, УЗО, опережая автоматический выключатель, гарантированно произведет отключение.
Условный расчетный ток короткого замыкания Inc - характеристика, условно определяющая надежность и прочность устройства, качество исполнения его механизма и электрических соединений. Нормами (ГОСТ Р 51326.1-99) установлено минимально допустимое значение Inc, равное 4,5 кА. Следует заметить, что в европейских странах не допускаются к эксплуатации УЗО с Inc, меньшим, чем 6 кА. У качественных УЗО этот показатель равен 10 и даже 15 кА.
На лицевой панели устройств данный показатель указывается либо символом: например, Inc = 6000, Inc = 10 000, либо соответствующими цифрами в прямоугольнике
<<< Назад || Дальше >>>
9.2. НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ Un
Номинальное напряжение Un = 380 В для четырехполюсных и Un = 220 В для двухполюсных УЗО. Допустимо применение четырехполюсных УЗО в режиме двухполюсных, т.е. в однофазной сети, при условии, что изготовитель обеспечивает нормальное функционирование тестовой цепи при этом напряжении.
Нормами установлен также диапазон напряжений, в котором УЗО должно сохранять работоспособность. Это имеет принципиальное значение для УЗО, функционально зависимых от напряжения питания. Функционально независимые от напряжения питания (электромеханические) устройства сохраняют работоспособность при любых значениях напряжения и даже при отсутствии напряжения, например, при обрыве нулевого проводника.
<<< Назад || Дальше >>>
9.3. НОМИНАЛЬНЫЙ ТОК НАГРУЗКИ In
Номинальный ток нагрузки In выбирается из ряда: 6, (10), 16, 25, 40, 63, 80, 100, 125 А. Для УЗО значение этого тока определяется, как правило, сечением проводников в самом устройстве и конструкцией силовых контактов. Поскольку УЗО должно быть защищено последовательным защитным устройством (ПЗУ), номинальный ток нагрузки УЗО должен быть скоординирован с номинальным током ПЗУ.
Как указывалось в п. 7.3 настоящих Рекомендаций, номинальный ток нагрузки УЗО должен быть равен или на ступень выше номинального тока последовательного защитного устройства. В зарубежных нормативных документах (например, в австрийских OVE EN1, Т1, §12.12) имеется требование повышения на ступень номинального тока нагрузки УЗО относительно номинального тока последовательного защитного устройства. Это означает, что, например, в цепь, защищаемую автоматическим выключателем с номинальным током 25 А, определяемым по методике, описанной в гл. 7, должно быть установлено УЗО с номинальным током 40 А (табл. 9.1).
Таблица 9.1.
| Устройство | Номинальный ток нагрузки | ||||||
| ПЗУ | 10 | 16 | 25 | 40 | 63 | 80 | 100 |
| УЗО | 16 | 25 | 40 | 63 | 80 | 100 | 125 |
Целесообразность такого требования можно объяснить простым примером.
Если УЗО и автоматический выключатель имеют равные номинальные токи, то при протекании тока, превышающего номинальный, например, на 45 %, т.е. тока перегрузки, этот ток будет отключен автоматическим выключателем за время до одного часа. Это означает, что этот период времени УЗО будет перегружено.
<<< Назад
|| Дальше
>>>
9.4. НОМИНАЛЬНЫЙ ОТКЛЮЧАЮЩИЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ТОК IDn (уставка)
Номинальный отключающий дифференциальный ток IDn - ток уставки выбирается из следующего ряда: 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА
Уставку УЗО для каждого конкретного случая применения выбирают с учетом следующих факторов:
- значения существующего в данной электроустановке суммарного (с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников) тока утечки на землю - так называемого "фонового тока утечки";
- значения допустимого тока через человека на основе критериев электробезопасности;
- реального значения отключающего дифференциального тока УЗО, которое в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50807-94 находится в диапазоне 0,5 IDn - IDn.
Согласно требованиям ПУЭ (7-е изд., п. 7.1.83) номинальный дифференциальный отключающий ток УЗО должен быть не менее чем в три раза больше суммарного тока утечки защищаемой цепи электроустановки - ID.
IDn
> = 3 ID.
Суммарный ток утечки электроустановки замеряется специальными приборами (Приложение 4), либо определяется расчетным путем.
При отсутствии фактических (замеренных) значений тока утечки в электроустановке ПУЭ (п. 7.1.83) 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.
Рекомендуемые значения номинального отключающего дифференциального тока - IDn
(уставки) УЗО для диапазона номинальных токов 16- 80 А приведены в табл. 9.2.
Таблица 9.2.
| Номинальный ток нагрузки в зоне защиты | 16 | 25 | 40 | 63 | 80 |
| IDn при работе в зоне защиты одиночного потребителя, мА | 10 | 30 | 30 | 30 | 100 |
| IDn при работе в зоне защиты группы потребителей, мА | 30 | 30 | 30(100) | 100 | 300 |
| IDn УЗО противопожарного назначения на ВРУ, мА | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
В некоторых случаях, для определенных потребителей значение уставки задается нормативными документами. В ГОСТ Р 50669-94 применительно к зданиям из металла или с металлическим каркасом задается значение уставки УЗО не выше 30 мА.
Временные указания предписывают: для сантехнических кабин, ванных и душевых устанавливать УЗО с током срабатывания:
- 10 мА, если на них выделена отдельная линия; в остальных случаях, (например, при использовании одной линии для сантехнической кабины, кухни и коридора) допускается использовать УЗО с уставкой 30 мА (п. 4.15);
- в индивидуальных жилых домах для групповых цепей, питающих штепсельные розетки внутри дома, включая подвалы, встроенные и пристроенные гаражи, а также в групповых сетях, питающих ванные комнаты, душевые и сауны УЗО с уставкой 30 мА;
- для устанавливаемых снаружи штепсельных розеток УЗО с уставкой 30 мА (п. 6.5).
В ПУЭ (7-е изд. п. 7.1.84) рекомендуется для повышения уровня защиты от возгорания при замыканиях на заземленные части на вводе в квартиру, индивидуальный дом и тому подобное установка УЗО с током срабатывания до 300 мА.
<<< Назад
|| Дальше
>>>
9.5. НОМИНАЛЬНЫЙ НЕОТКЛЮЧАЮЩИЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ТОК IDn0
Как ранее указывалось, номинальный неотключающий дифференциальный ток УЗО равен половине значения тока уставки:
IDn0 = 0,5 IDn.
Это означает, что реальное значение дифференциального тока, при котором УЗО срабатывает, находится в диапазоне от половины до целого значения номинального отключающего тока. При этом каждое конкретное устройство имеет, как правило, определенное стабильное значение отключающего тока, находящееся в указанном диапазоне. Проектировщики и пользователи УЗО должны во избежание ложных отключений учитывать данное обстоятельство и сопоставлять реальное значение отключающего тока с "фоновым" током утечки в электроустановке.
<<< Назад || Дальше >>>
9.6. ПРЕДЕЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ НЕОТКЛЮЧАЮЩЕГО СВЕРХТОКА Inm
Данный параметр характеризует способность УЗО не реагировать на симметричные токи короткого замыкания и перегрузки и также является важным показателем качества устройства. Неправильно считать, что это ток, при котором УЗО должно производить отключение.
Нормативы определяют минимальное значение неотключающего тока, равное шестикратному значению номинального тока нагрузки:
Inm = 6In.
Максимальное значение неотключающего сверхтока не нормируется и может иметь значения, намного превышающие 6In.
<<< Назад || Дальше >>>
9.7. НОМИНАЛЬНАЯ ВКЛЮЧАЮЩАЯ И ОТКЛЮЧАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ (КОММУТАЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ) Im
Коммутационная способность зависит от уровня технического исполнения устройства - качества силовых контактов, мощности пружинного привода, материала (пластмассовых или металлических деталей) и качества механизма, наличия дугогасящей камеры и др. Этот параметр в значительной степени определяет надежность УЗО.
В некоторых аварийных режимах УЗО должно осуществить отключение сверхтоков, опережая автоматический выключатель, при этом оно должно сохранить свою работоспособность.
<<< Назад || Дальше >>>
9.8. НОМИНАЛЬНАЯ ВКЛЮЧАЮЩАЯ И ОТКЛЮЧАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ПО ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОМУ ТОКУ IDm
Данная характеристика аналогична рассмотренной в п. 9.7 с той разницей, что предполагается протекание дифференциального сверхтока, например, при коротком замыкании на корпус электроприемника в системе TN-C-S.
<<< Назад || Дальше >>>
9.9. НОМИНАЛЬНЫЙ УСЛОВНЫЙ ТОК КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ Inc
Номинальный условный ток короткого замыкания - один из основных параметров УЗО характеризующий, прежде всего, качество изделия. Указанное заводом-изготовителем значение этого параметра проверяется при сертификационных испытаниях устройства. Смысл испытания заключается в определении термической и электродинамической стойкости изделия при протекании сверхтоков. При испытании на специальном стенде создается цепь из мощного источника и нагрузки, обеспечивающая протекание заданного сверхтока из ряда: 3; 4,5; 6; 10 кА. Испытательный ток не достигает заданного значения, поскольку отключается ранее последовательно включенным защитным аппаратом с нормированной уставкой. Как правило, для этой цели применяются плавкие вставки в виде серебряных проводников калиброванного сечения.
Значение Inc, как важнейшего параметра УЗО, должно обязательно быть приведено на лицевой панели устройства, или в сопроводительной технической документации на УЗО.
Для УЗО типов S и G (с задержкой срабатывания) предъявляются повышенные требования по данному параметру, поскольку предполагается, что, во-первых, УЗО этого типа устанавливаются на головном участке сети, где токи короткого замыкания, естественно, выше, во-вторых, такие устройства, имея задержку по срабатыванию, могут находиться под воздействием аварийных токов более продолжительное время.
<<< Назад || Дальше >>>
9.10. НОМИНАЛЬНЫЙ УСЛОВНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ТОК КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ IDc
Параметр аналогичен рассмотренному в п. 9.9. Главным отличием является то, что сверхток протекает по одному проводнику УЗО и испытания проводятся при включении испытательного тока поочередно по отдельным полюсам УЗО.
<<< Назад || Дальше >>>
