Устройства защитного отключения: нормативные требования и области применения
Станислав Демидов, д. т. н., профессор МГСУ, Владислав Гайдукевич, к. т. н. профессор МГСУ, Москва
В системах электроснабжения различных объектов в настоящее время широкое
применение находят устройства защитного отключения (УЗО). Применение
УЗО в России регламентируется рядом действующих нормативных документов, в
том числе:
1. ПУЭ ( в редакции 1999г)
2. ГОСТ Р 50571.3-94 (МЭК 364-4-41-92). "Электроустановки зданий. Часть
4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения
электрическим током”
3. ГОСТ Р 50571.8-94 (МЭК 364-4-47-81). "Электроустановки зданий. Часть
4. Требования по обеспече-нию безопасности. Общие требования по
применению мер защиты для обеспечения безопасности. Требования по
применению мер защиты от поражения электрическим током”
4. ГОСТ Р 50807-94 (МЭК 755-83). "Устройства защитные, управляемые дифференциальным током. Общие требования и методы испытания”
5. ГОСТ Р 50571.11-96 (МЭК 364-7-701-84). "Электроустановки зданий.
Часть 7. Требования к специальным электроустановкам. Раздел 701. Ванные и
душевые помещения”
6. "Временные указания по применению устройств защитного отключения в
электроустановках жилых зданий” (утверждены Главгосэнер-гонадзором
17.04.97г, введены в действие с 01.07.97г, срок действия – до выхода
документа взамен ВСН 59-88).
Длительный опыт применения УЗО в странах–членах МЭК подтверждает их
высокую эффективность для повышения электробезопасности в
электроустановках различных зданий. На отечественном рынке УЗО
предлагаются ведущими зарубежными и отечественными производителями:
"АВВ”, "GE”, "Legrand”, "АСТРО-УЗО” и др. Наиболее полный, по нашему
мнению, спектр различных модификаций УЗО предлагается фирмой "Siemens”.
Выпускаемые ею УЗО отличаются большим разнообразием технических
характеристик и конструктивными особенностями, знание которых позволяет
проектировщикам осуществлять наиболее рациональный выбор защитных
устройств для конкретных случаев их применения.
УЗО выпускаются на номинальные отключающие токи утечки 10, 30, 100, 300,
500 и 1000 мА. При этом УЗО на токи 100 мА (и более) используются, как
правило, в необходимых случаях – для обеспечения селективности. УЗО на
токи 300 мА применяют также для обеспечения защиты от возникновения
пожара при замыкании на землю.
Время срабатывания УЗО различно, в зависимости от их назначения. Дело в
том, что для обеспечения селективности срабатывания (при
последовательном включении УЗО) эти устройства должны отличаться не
только по номинальному отклю-чающему току утечки, но и по времени
срабатывания. Селективные устройства защитного отключения имеют выдержку
времени (при срабатывании) и снабжаются маркировкой.
Следует также отметить, что в ряде случаев (при включении потребителей)
возникают кратковременные переходные токи, которые могут вызвать
отключение УЗО. Это имеет место, например, при включении линии с
помехоподавляю-щим фильтром, где фазный провод соединен через
конденсатор с защитным проводом РЕ. В таких случаях необходимо применять
УЗО с небольшой выдержкой времени (обычно от 10 мс). Эти устройства
маркируются знаком.
В связи с достаточно широким распространением (в быту и на производстве)
различных электронных устройств дифференциаль-ные токи утечки могут
отличаться от синусоидальной формы и становиться пульсирующими (или даже
принимать форму сглаженного постоянного тока). Это может происходить,
например, в цепях с выпрямителями и преобразователями частоты. Учитывая
такие особенности, УЗО выпускаются в нескольких вариантах:
тип АС, обозначается символом, предназначен для цепей с синусоидальным током утечки;
тип А, обозначается символом, предназначен для цепей с синусоидальными и пульсирующими токами утечки;
тип В, обозначается символами, предназначен для цепей с синусоидальными, пульсирующими и сглаженными постоянными токами утечки.
Здесь следует отметить, что УЗО типа АС нельзя применять в тех случаях,
когда при неисправности электроустановки может появиться сглаженный
постоянный ток утечки. Он будет насыщать суммирующий трансформатор и
препятствовать срабатыванию УЗО от синусоидального тока утечки. Поэтому
оборудование, при нарушении изо-ляции которого возможно появление
переменного или постоянного тока утечки, следует подключать к отдельной
линии с использованием универсального УЗО типа В.
Конструктивно УЗО выпускают либо в виде самостоятельного аппарата, либо в
виде единого аппарата с автоматическим выключателем, обеспечивающим
защиту от аварийного тока. Ряд фирм, в том числе "Siemens”, выпускают
УЗО в виде дополнительных блоков, которые (в необходимых случаях) легко
сочленяются с некоторыми сериями автоматических выключателей.
Все выпускаемые УЗО снабжаются специальной кнопкой, позволяющей
осуществлять контроль их функционирования путем искусственного создания
соответствующего тока утечки.
В некоторых случаях применения УЗО (при повреждении электричес-кой
изоляции) возникает диффе-ренциальный ток, равный току короткого
замыкания. Поэтому при выборе УЗО без встроенной защи-ты от токов
короткого замыкания следует учитывать их стойкость к этим токам.
Фирмы-изготовители обычно указывают стойкость при коротких замыканиях
для комбинации УЗО с предвключенным плавким предохранителем на
определенный ток. Например, большинство УЗО фирмы "Siemens” (в сочетании
с соответствующим плавким предохранителем на стороне пита-ния) обладают
стойкостью к токам короткого замыкания до 10000 А.
При установке УЗО на вводе от воздушной линии необходимо учитывать
возможность его срабатывания от атмосферных разрядов, про-никающих из
линии в форме бегущей волны. Во избежание нежелательных срабатываний
защиты в этих случаях необходимо выбирать УЗО с повышенной импульсной
устойчивостью. В частности, изделия фирмы "Siemens” устойчивы к
импульсам тока до 1000 А (длительностью 20 мкс, с фронтом нарастания 8
мкс).
В рассматриваемых случаях целесообразно также использовать УЗО с
ограничителем перенапряжений, которые выпускаются различными фирмами.
Для оснащения уже существующих сетей (или для дополнительной
электрозащиты в детских комнатах, гаражах и т. п.) выпускаются
специальные розетки со встроенным УЗО. Конструктивно такие розетки
разрабатываются как для стационарной установки, так и в виде мобильного
устройства с двухместной розеткой. Эти розетки рассчитаны на ток до 16 А
и имеют закрывающиеся гнезда.
Все виды УЗО рассчитаны на количество срабатываний не менее 10000 раз.
В заключение отметим, что при-менение имеющейся номенклатуры УЗО
позволяет проектировщикам обеспечивать современный уро-вень
электробезопасности питаю-щих, распределительных и груп-повых сетей.
Время срабатывания УЗО различно, в зависимости от их назначения. Дело в
том, что для обеспечения селективности срабатывания (при
последовательном включении УЗО) эти устройства должны отличаться не
только по номинальному отклю-чающему току утечки, но и по времени
срабатывания. Селективные устройства защитного отключения имеют выдержку
времени (при срабатывании) и снабжаются маркировкой.
Фирмы-изготовители обычно указывают стойкость при коротких замыканиях
для комбинации УЗО с предвключенным плавким предохранителем на
определенный ток. Например, большинство УЗО фирмы "Siemens” (в сочетании
с соответствующим плавким предохранителем на стороне пита-ния) обладают
стойкостью к токам короткого замыкания до 10000 А.
