Для обеспечения селективности последовательно соединенных УЗО в древовидной структуре должны выполняться два условия (независимо от токов утечки из-за замыканий в сети):
Селективное УЗО — что это такое, принцип действия, технические характеристики
Устройство остаточного тока (УЗО) предназначено для предотвращения поражения людей и животных опасным током при прикосновении к токоведущим или другим токоведущим частям оборудования и электроустановок. Другой важной функцией устройства является предотвращение пожаров в случае возникновения токов утечки на землю. Защитный эффект проявляется при прерывании электропитания в следующих случаях:
- замыкание корпуса электроприбора, находящегося под напряжением, через тело на землю;
- контакт токоведущих элементов с заземленными нетоковедущими частями электроустановок в результате повреждения изоляции;
- перемена заземляющего (PE) и нулевого (N) проводников в электрической схеме.
УЗО также защищает электросеть от перенапряжения. Для этого нелинейный резистор подключается к нейтрали на входе устройства и к фазе на выходе. Через него протекает дифференциальный ток, когда напряжение поднимается выше 270 В; в этом случае УЗО отключается.
УЗО различаются по типу и принципу действия. Одним из наиболее практичных является селективный автоматический выключатель, который позволяет селективно отключать группы потребителей. Он характеризуется пониженной характеристической скоростью отключения (тип S или G), устанавливается ближе к источнику, имеет дифференциальный ток 100 или 300 мА и гарантирует, что первым отключится следующий перед нагрузкой обычный автоматический выключатель.
Поэтому современная защита сети основана на обнаружении неисправностей и отключении отдельных участков от нормальной работы.
Читайте также: Почему провод ПУГНП запрещено использовать и чем его заменить
Как устроено УЗО?
УЗО также называют дифференциальным автоматическим выключателем. Назначение остается прежним: прерывание цепи при возникновении тока утечки. Основным элементом является тороидальный трансформатор с несколькими нейтральными катушками и фазными проводами, соединенными в противоположных направлениях. Результирующее магнитное поле остается нулевым при нормальной работе устройства. Утечка на землю нарушает равновесие, во вторичной обмотке индуцируется напряжение, и когда оно достигает определенного значения, цепь отключается механизмом замыкания и переключения.
УЗО требует наличия шины заземления PE. В противном случае, если на корпусе электроприбора имеется потенциал из-за повреждения изоляции, утечка тока не происходит и возможно значительное поражение электрическим током при прикосновении к электроприбору и заземленным металлическим частям (радиаторы, водопроводные трубы). В этом случае срабатывает защитное устройство, но лучше, если это вызвано утечкой тока на землю.
Для обеспечения безопасной работы защитного устройства необходимо выполнить заземление. В этом типе цепи автоматический выключатель прерывает цепь до того, как она коснется металлического корпуса прибора или бытовой техники.
Принцип действия
Селективное УЗО конструктивно идентично классическому УЗО, оно также содержит дифференциальный трансформатор, состоящий из круглого магнитопровода. Основной особенностью сердечника является линейная зависимость магнитного потока от изменения тока нагрузки. Поэтому он изготавливается из аморфного железа или аналогичного материала.
Рядом с магнитопроводом находится внешний проводник и нейтральный проводник, с которыми сравниваются значения электрического тока. Измерительный орган, он же вторичная обмотка магнитоэлектрического реле, намотан на сердечник, как показано на рисунке 3 ниже:
Рисунок 3. Принцип работы селективного автоматического выключателя утечки на землю
Если ток течет по фазному проводу через дифференциальный трансформатор УЗО к лампе и по нейтральному проводу обратно к условному источнику питания, то магнитный поток обоих токов одинаков. Если изоляция патрона в лампе нарушена и ток течет к корпусу лампы, ситуация развивается следующим образом:
- с корпуса через заземляющий контур или другой путь начнет стекать ток утечки в соответствии с п.3.1.2 ГОСТ IEC 61008-1-2012 ;
- величина токовой нагрузки в фазе станет больше, чем в нуле, так как часть расходуется на утечку;
- магнитный поток в дифференциальном трансформаторе селективного УЗО от нулевого проводника уже не компенсирует поток от фазного провода;
- в случае превышения уставки УЗО на разность токов осуществляется выдержка времени, по ее истечению магнитоэлектрическое реле разорвет цепь подвижными контактами и отключит питание.
В селективном устройстве этот процесс проходит одновременно через несколько каналов, которые регулируют селективность процесса. Технически это реализуется следующим образом (см. рисунок 4):
Рисунок 4. Конструкция селективного УЗО.
Как показано на рисунке, имеется один нейтральный проводник и три фазных проводника. Сравнение производится для каждой линии и нейтрали, также предусмотрена временная задержка для срабатывания селективного устройства, что обеспечивает ожидание срабатывания дипольных УЗО.
О том, как работает классическое УЗО, вы можете прочитать в этой статье.
Что такое селективность УДТ и как её обеспечить?
Основное эмпирическое правило для селективной активации устройств остаточного тока (часто неправильно называемых УЗО) заключается в том, что при последовательном подключении двух устройств остаточного тока первое УЗО, ближайшее к источнику питания, должно быть типа S, а второе УЗО, ближайшее к электроприбору, должно работать в общем режиме. Номинальный ток утечки первого UDT должен быть как минимум в три раза больше номинального тока утечки второго UDT 1.
Для защиты от поражения электрическим током в электроустановках зданий обычно используются бытовые устройства дифференциального тока, отвечающие требованиям стандартов ГОСТ IEC 61008-1-2020 и ГОСТ IEC 61008-1-2020.
Что понимают под селективностью УДТ?
В своей книге Харечко подчеркивает, что 1:
«При последовательном подключении устройств дифференциального тока должна быть обеспечена их селективная работа при замыканиях на землю. Первым должен сработать UDT, расположенный ближе всего к замыканию на землю, который обычно находится в самой внешней цепи. Второй должен управляться UDT, расположенным ближе всего к источнику питания, например, установленным на входе в здание или защищающим цепь распределения электроэнергии. В противном случае, если дифференциальный фидер или UDT, установленный в цепи распределения электроэнергии, срабатывает первым, вся установка здания или ее часть, включающая более одной фидерной цепи, должна быть отключена вместо одной фидерной цепи, в которой произошло замыкание на землю. «
Подобное нежелательное отключение также происходит при одновременном отключении обоих устройств остаточного тока. Поэтому при проектировании электрических систем зданий необходимо уделять должное внимание селективной работе устройств остаточного тока.
Как обеспечить селективность УДТ?
В разделе 535.3 (539.3) «Селективность между устройствами дифференциальной токовой защиты» МЭК 60364-5-53 и подготовленном на его основе разделе 535.3 «Обеспечение селективности устройств дифференциальной токовой защиты» ГОСТ Р 50571.5. 53-2013 указано, что «Для обеспечения селективности между двумя последовательно соединенными устройствами дифференциальной токовой защиты эти устройства должны удовлетворять следующим требованиям 2 (с учетом замечаний Я.В. Харечко от 1:
«(a) Характеристика времени холостого хода защитного устройства, работающего с дифференциальным током и расположенного на стороне питания (ближе всего к входу установки), должна быть выше характеристики полного времени работы этого устройства, расположенного на стороне нагрузки (ближе всего к нагрузке), и
(b) номинальный дифференциальный ток отключения на стороне питания должен быть выше, чем у устройства на стороне нагрузки.
Для защитных устройств с прерывистым режимом работы, соответствующих стандартам IEC 61008-1 и IEC 61008-1, номинальный интервальный ток на стороне питания должен быть не менее чем в три раза больше тока на стороне нагрузки. «
Подраздел 7.2.2 «Селективность» технического отчета МЭК 62350 определяет общее правило для обеспечения достаточной селективности для работы последовательно соединенных устройств дифференциального тока, основанное на следующих двух условиях:
- минимальное время несрабатывания УДТ, установленного выше по току, должно быть больше, чем максимальное время отключения УДТ, установленных ниже по току;
- номинальный отключающий дифференциальный ток УДТ, установленного выше по току, должен быть, по крайней мере, в 3 раза больше номинального отключающего дифференциального тока УДТ, установленных ниже по току.
В подразделе 6.2 «Селективность — УДТ/ДДТ» технического отчета МЭК 61912-2 (ГОСТ IEC/TR 61912-2-2013 3) говорится, что последовательные УДТ без задержки (без выдержки времени) имеют очень ограниченную селективность, поскольку любой ток замыкания на землю, превышающий IΔnUDT (номинальный ток повреждения UDT) ближе к источнику питания может привести к срабатыванию обоих UDT. Поэтому для достижения селективности UDT, расположенный ближе всего к источнику питания, должен быть типа с задержкой (например, типа S). На практике соотношение IΔnUDT, ближайшего к источнику питания, увеличивается наIΔnUDT, ближайшего к нагрузке, должно быть не менее 3:1, а время работы UDT, ближайшего к источнику питания, должно быть больше, чем суммарное время работы всех UDT в цепи, ближайших к нагрузке.
Харечко Ю.В. на основе этой информации подводит итоги 1:
«Таким образом, селективная работа двух последовательно соединенных устройств защитного отключения может быть обеспечена только в том случае, если время броска тока замыкания на землю IEFпервого UDT, расположенного ближе к источнику питания, превышает время активации того же тока замыкания на землю от второго UDT, расположенного ближе к нагрузке. Другими словами: Как условно показано на рис. 1, рабочая характеристика первого UDT должна быть «выше» рабочей характеристики второго UDT во всем диапазоне токов замыкания на землю. Для достижения такого соотношения рабочих характеристик в качестве первого используется УДТ S-типа с мгновенной задержкой, а в качестве второго — УДТ общего назначения, работающий без мгновенной задержки. «
Типы селективных УЗО
Основные типы УЗО представлены классификацией устройств в соответствии с уровнями тока, при которых срабатывает устройство. В зависимости от своих основных параметров противопожарные устройства могут реагировать токами 100 и 300 мА, а также 500 мА.
Устройства селективной защиты также можно классифицировать по количеству полюсов. Стандартные защитные выключатели имеют одну пару полюсов и широко используются в однофазных энергосистемах. Устройства, используемые в трехфазных энергосистемах, стандартно имеют четыре полюса.
В зависимости от того, как функционируют селективные защитные устройства, этот тип устройств делится на определенные категории:
- «АС» — монтируется в электрических сетях с переменными токовыми значениями, на которые и рассчитаны данные приборы;
- «А» — может устанавливаться в электрических сетях с переменными и постоянными токовыми величинами;
- «В» — характеризуется работоспособностью в условиях трех видов тока, поэтому может легко взаимодействовать с постоянными и переменными величинами, а также с выпрямленными дифференциальными токовыми показателями;
- «S» — относится к селективным защитным устройствам, имеющим определенную задержку отключения;
- «G» — селективные УЗО с минимальной задержкой по времени отключения.
В зависимости от типа и характеристик технического исполнения все селективные защитные выключатели предлагаются в электронном и электромеханическом исполнении.
Первый тип требует отдельного источника питания, поэтому он не получил широкого распространения.
Вторая версия не требует источника питания и способна реагировать на дифференциальные значения тока.
Электронное устройство защиты может быть подключено как к внешнему источнику питания, так и к защищаемой электросети. Эти автоматические выключатели способны автоматически отключаться от сети в случае отказа вспомогательного источника питания.
После восстановления электропитания сеть должна быть автоматически включена снова. Однако следует отметить, что эта функция недоступна для некоторых типов защитных устройств.
Не все типы селективных устройств используются для защиты людей от поражения электрическим током. Для таких целей рекомендуется устанавливать устройства, способные прерывать напряжение при значениях 10-30 мА.
Селективность по времени
Область применения этого типа устройств представлена радиальными сетями. Первоначально установленная временная задержка начинается при превышении текущих значений для активации реле. Предпосылкой для использования этой временной селективности является настройка текущего порога срабатывания реле. В этом случае допускается пара схем селективности, зависящих непосредственно от типовых характеристик используемой временной задержки.
Следует отметить, что использование простой селективной схемы с резервным срабатыванием на каждом уровне связано с преимуществами селективности по времени.
Селективность по току
Стандартные значения установки по току утечки или в соответствии с показателями номинального отключающего дифференциального тока IΔn1 в условиях выше установленного устройства защитного отключения, должны быть минимум в три раза больше установки IΔn2 УЗО, которая расположена ближе к электрическому потребителю: IΔn1>=3 IΔn2.
Селективность по току аналогична селективности по времени, но основным параметром является максимальное прерывание тока, поэтому устройство выбирается в зависимости от стороны снижения установки от источника питания до нагрузки.
Схемы подключения УЗО селективной отсечки
Структура схемы в этом случае теоретически не имеет особенностей, отличающих ее от схем с другими типами устройств в группе.
Другой вопрос — в каком порядке следует устанавливать, например, селективное отключение и отключение прямым контактом.
Типичная конструкция устройства, обеспечивающая блокировку питания в случае тока утечки и прямого контакта. Ток срабатывания обычно устанавливается не менее 30 мА.
Если устройство селективного отключения рассматривается как отдельное устройство, то оно является частью простейшей цепи и должно быть установлено в стандартной комплектации:
- Первым устанавливается автоматический выключатель.
- Далее следует УЗО типа S.
- Затем нагрузочная цепь.
В настоящее время защита используется в широком спектре приложений электрических сетей.
Например, трехфазный электродвигатель должен работать с высокой надежностью. Как в этом случае можно установить селективную защиту УЗО?
Другой вариант, квадрупольный блок, более практичен с точки зрения возможностей конфигурации электропроводки. С этим устройством легче справиться с проводкой шины «земли».
Здесь четырехполюсный блок успешно используется для организации схемы защиты обмоток от короткого замыкания (схема защиты от короткого замыкания).
Подключение также осуществляется через промежуточный блок УЗО. Это означает, что первым срабатывает автоматический выключатель, вторым номером идет селективная защита и на третьем месте — двигатель.
Вариант схемы с электродвигателем. Простое и очень эффективное решение для защиты двигателя от возможных межфазных замыканий или коротких замыканий в корпусе.
Однофазную цепь для типичных потребностей, таких как освещение и электроснабжение, можно довольно легко организовать с помощью двухполюсного блока и нескольких автоматических выключателей.
Однофазные линии к каждому отдельному помещению направляются через выключатели, которые питаются от фазы защитного устройства.
Это классическое схемное решение, используемое в большинстве случаев домовладельцами, арендодателями и владельцами дач.
Классическое схемное решение с использованием одного токоограничивающего устройства для подключения нескольких цепей. Распространенное решение в старых домах, где нет заземляющей шины.
В современных жилых зданиях заземляющая шина является обязательной. Поэтому типичным для таких решений является внесение незначительных изменений/дополнений в электрическую схему.
В частности, проводник защитного заземления (PE), который интегрируется так же, как и нулевой проводник, становится дополнительным элементом проводки.
Нюансы подключения модулей типа S
На самом деле, нюансы такие же, как и при подключении стандартных устройств безопасности.
Клеммы каждого устройства имеют определенное назначение (фаза, нейтраль) и имеют соответствующую маркировку.
Клеммы защитного устройства и обозначение для подключения электрических линий. Также показано назначение кнопки для проведения процедуры проверки правильности срабатывания УЗО.
При монтаже запрещается изменять положение клемм в зависимости от их назначения для подключения к электрическим цепям.
Если вместо фазы подключен нейтральный проводник, существует, по крайней мере, вероятность повреждения самого устройства. Спутать эти два момента крайне сложно, но на практике это случается.
Еще один момент — согласование устройства с существующими цепями с точки зрения отсечки тока.
Однако, если конструкция не предусматривает регулировку тока, необходимо правильно подобрать размер устройства в соответствии с рабочими характеристиками.
Наконец, важно, чтобы устройство было протестировано в режиме мощности нагрузки.
Этот процесс прост и требует только одного действия — активации специальной кнопки с надписью «Test» в файле/документации.
Нюансы подключения модулей типа S
На самом деле, нюансы такие же, как и при подключении стандартных устройств безопасности.
Клеммы каждого устройства имеют определенное назначение (фаза, нейтраль) и имеют соответствующую маркировку.
Клеммы устройства защиты и обозначение для подключения электрических линий. Также показано назначение кнопки для проведения процедуры проверки правильности срабатывания УЗО.
При монтаже запрещается изменять положение клемм в зависимости от их назначения для подключения к электрическим цепям.
Если вместо фазы подключен нейтральный проводник, существует, по крайней мере, вероятность повреждения самого устройства. Спутать эти два момента крайне сложно, но на практике это случается.
Еще один момент — согласование устройства с существующими цепями с точки зрения отсечки тока.
Однако, если конструкция не предусматривает регулировку тока, необходимо правильно подобрать размер устройства в соответствии с рабочими характеристиками.
Наконец, важно, чтобы устройство было протестировано в режиме мощности нагрузки.
Читайте также: Преобразователь напряжения в ток (схема Хауленда).
Этот процесс прост и требует только одного действия — активации специальной кнопки с надписью «Test» в файле/документации.
Разновидности УЗО по принципу действия
В зависимости от принципа действия различают электронные и электромеханические УЗО.
Для работы электронного устройства необходим не только ток утечки, но и сетевое напряжение. Его схема дополнена электронным полным усилителем, который питается от внешних источников питания. Если по какой-либо причине на этот усилитель не подается напряжение, устройство не будет работать. По этой причине электромеханические УЗО считаются более надежными, чем электронные, и используются чаще.
Давайте рассмотрим, как устроено электромеханическое УЗО и как оно работает. Он состоит из четырех основных компонентов: исполнительного механизма и электромагнитного реле (они работают параллельно), самого трансформатора остаточного тока и испытательного элемента.
Фазные и нейтральные обмотки подключаются к трансформатору. При нормальной работе сети эти провода способствуют индукции магнитных потоков в сердечнике трансформатора, ориентированных в противоположных направлениях. Из-за противоположного направления сумма этих токов равна нулю.
Электромагнитное реле подключено к вторичной обмотке трансформатора и при нормальной работе сети находится в состоянии покоя. Как только происходит утечка, в фазном и нейтральном проводниках протекают разные токи. В результате магнитные поля в сердечнике трансформатора отличаются не только по направлению, но и по величине. Сумма магнитных потоков больше не равна нулю. В определенный момент времени ток во вторичной обмотке трансформатора достигает значения, при котором срабатывает электромагнитное реле. В результате механизм отключения реагирует немедленно, и автоматический выключатель отключается.
Тем не менее, механическое УЗО все равно лучше электронного, поэтому при покупке следует выбирать электромеханическое УЗО.
Редко применяемые системы защиты
- Направленная система работает по принципу вектора тока и напряжения. Между ними всегда есть фазовый сдвиг. Устройства защиты анализируют разницу и при необходимости отключают оборудование в нужном секторе.
- Дифференцируемая система сравнивает отклонения параметров в начале линии питания, и непосредственно у агрегата. Если отклонения достигают заданной величины — ситуация признается аварийной. Такая селективность требуется, если питание подается на очень мощные агрегаты.
- При выборе учтите, что есть ещё типы УЗО, различные по конструктивному исполнению. Устройства с двумя полюсами монтируют в однофазной сети, для трёхфазной следует выбирать УЗО с четырьмя полюсами.
- Если позволяют финансовые возможности, то целесообразнее будет применение дифференциальных автоматов. Это устройство представляет собой два защитных элемента, скомбинированных в одном корпусе (УЗО и автоматический выключатель).
Как уже неоднократно упоминалось, УЗО всегда должно устанавливаться последовательно с автоматическим выключателем. Если вы установите их для каждого отдельного потребителя, распределительная панель будет большой, размещать на ней столько устройств будет непрактично, и вам понадобится вдвое меньше выключателей.
- Описание практически всех характеристик устройства вы найдёте на корпусе. При выборе следует обратить внимание на параметры номинального рабочего тока – величины, которую УЗО пропускает через себя продолжительное время. Второй важной характеристикой является величина номинального отключающего дифференциального тока, при котором происходит срабатывание устройства.
Для индивидуальной защиты выбирайте УЗО 6, 10, 10, 30, 100 мА. УЗО на 300 мА эффективно защитит вас от пожара, если вы установите его в точке входа, а затем установите устройства с более высокой чувствительностью. Вы можете защитить группы розеток и освещения с помощью УЗО на 30 мА и приобрести устройства с номинальным током отключения 10 мА для приборов в ванных комнатах и мощных приборов (котлы, горелки).
- Если позволят финансы, старайтесь приобретать устройства известных европейских, «Legrand», «Schneider Electric», «Siemens» и «Моеllеr»). Разница в цене, конечно, ощутимая, но она гарантирует надёжность и качество. Среди российских производителей можно посоветовать продукцию «КЭАЗ», «ИЭК», «DEKraft». Не покупайте УЗО на рынке, чтобы избежать приобретения подделок, отправляйтесь только в специализированные магазины.
Для получения дополнительной информации о выборе УЗО смотрите этот видеоролик:
Прежде чем приступить к установке автоматического выключателя в своем доме, необходимо решить, что вы хотите использовать: автоматический выключатель или УЗО. Для безопасности следует использовать двухступенчатую защиту с селективным устройством на входе. Мы дали вам несколько основных советов по выбору. Если вы чего-то не понимаете, обратитесь к профессиональному электрику, потому что даже продавцы электротоваров не всегда могут дать вам правильный совет по выбору УЗО.
Разновидности селективных УЗО
Обычное напряжение для бытовых нужд — 220 В переменного тока с частотой 50 Гц. Однако в мире электротехники все не так однообразно. Некоторые потребители питаются напряжением других значений. Потребление энергии также может быть прямым. Именно поэтому УЗО выпускаются разных типов:
- Категория AC. Используются в цепях переменного тока. Нечувствительны к утечкам постоянного тока. Пример — (АВВ FH202)
- Кат. A. Универсальны. Используются в сетях с постоянным и переменным током (ИЭК ВД1-63)
- Кат. S. Используются для построения селективных защит с большими выдержками времени (АББ F204 A S-63/1).
- Кат. G. Применяются для селективных защит, но обладают большими временными характеристиками (Eaton Electric модель PFIM-G).
УЗО класса AC
Примечание: Имеется отдельный 4-полюсный предохранительный выключатель. Используется для питания трехфазных нагрузок (частотный преобразователь, двигатель). Этот тип защитного устройства требует подключения 3 фаз и нейтрали.
Схемы подключения УЗО в однофазной сети
Большинство бытовых потребителей питаются по однофазной схеме, где для питания используется одна фаза и одна нейтраль.
В зависимости от индивидуальных характеристик сети однофазное питание может подаваться по схеме:
- с глухозаземленной нейтралью (TT), в которой четвертый провод выполняет роль обратной линии и дополнительно заземляется;
- с совмещенным нулевым и защитным проводником (TN-C);
- с разделенным нулем и защитным заземлением (TN-S или TN-C-S, при подключении приборов в помещении отличия между этими системами вы не обнаружите).
Следует отметить, что в системе TN-C, в соответствии с требованиями п. 1.7.80 ПУЭ, дифференциальные выключатели не допускаются, за исключением защиты отдельных устройств с обязательной балансировкой нуля и земли между устройством и УЗО. В любом случае, при подключении УЗО необходимо учитывать характеристики сети.
Без заземления
Поскольку не все потребители имеют в своей проводке третий проводник, жильцам этих домов приходится довольствоваться тем, что есть. Самая простая схема подключения УЗО — это установка защитного элемента после главного выключателя и счетчика электроэнергии. После УЗО имеет смысл подключить автоматические выключатели для различных нагрузок с соответствующим током срабатывания. Обратите внимание, что принцип работы УЗО не рассчитан на отключение при перегрузке по току и коротком замыкании, поэтому его необходимо устанавливать вместе с автоматическими выключателями.
Рис. 1: Подключение УЗО в однофазной двухпроводной системе.
Это решение подходит для домов, где необходимо подключить всего несколько приборов. Если в одной из этих линий происходит короткое замыкание, отключение не причиняет особых неудобств, а поиск неисправности не занимает много времени.
Однако в случаях, когда используется достаточно разветвленная цепь, можно использовать несколько УЗО с разными токами срабатывания.
Рисунок 2: Подключение УЗО в разветвленной однофазной двухпроводной системе.
В этом варианте подключения устанавливается несколько элементов защиты, которые выбираются в зависимости от номинального тока и тока срабатывания. В качестве общей защиты подключается первичный пожарный извещатель на 300 мА, затем нейтральный проводник и фазный проводник к следующему устройству на 30 мА, один для розеток и один для освещения, а также пара устройств на 10 мА для ванной и детской комнаты. Чем ниже номинал срабатывания, тем чувствительнее защита — эти УЗО срабатывают при гораздо меньшем токе утечки, что особенно актуально для двухпроводных цепей. Однако также не стоит устанавливать чувствительный выключатель на все компоненты, так как он имеет высокий процент ложных срабатываний.
С заземлением
Если в однофазной системе есть заземляющий проводник, то разумнее использовать УЗО. В такой цепи соединение защитного провода с корпусом оборудования создает путь для тока утечки, если изоляция проводов нарушена. Следовательно, защита срабатывает немедленно в случае неисправности, а не только в случае поражения электрическим током.
Селективность по времени
Временная селективность защиты основана на задержке срабатывания. Должно быть использовано не менее 2 единиц. У них должно быть несколько разных времен активации. Для достижения свойства селективности важно учитывать порядок размещения УЗО. Чем ближе источник питания (распределительный щит), тем больше время срабатывания защитного устройства.
УЗО с наибольшим временем срабатывания устанавливается на входе в помещение. Как правило, это однофазное устройство типа S. Затем следуют обычные УЗО с более коротким временем срабатывания.
Это важно: к устройству защиты общей сети предъявляются высокие требования по надежности. Если он выйдет из строя, то отключится или оставит незащищенными нижележащие нагрузки. По этой причине рекомендуется, чтобы входной патрон поставлялся от качественного производителя. Например, ABB или Schneider.
Области применения селективной защиты
Основной функцией селективных УЗО является обеспечение селективной защиты. Поэтому такие устройства используются в широком спектре электрических систем:
- Самое простое — применение в квартире. Селективное защитное устройство необходимо, чтобы отключать именно аварийную комнату или розетку.
- Построение сложных электрических схем с потребителями, сильно отличающимися по мощности. Используется при раздельном питании частного дома, гаража и освещения сада. Обычно в таких случаях применяется трехфазное УЗО.
- В системах релейной защиты и автоматики. Селективное устройство позволяет организовать выдержку времени и задержки на переключения между основным и аварийным источником питания.
Автоматическая система защитных реле
Селективное защитное устройство подключается по тем же правилам, что и обычное защитное устройство. Трудности возникают, когда необходимо обеспечить более сложную защиту, используя S-устройства одновременно с другими автоматическими устройствами.
При настройке схемы необходимо учитывать следующие принципы:
- Первоначально на ввод устанавливается автомат. Он защитит последующие цепи от коротких замыканий, позволит оперативно снять напряжение на время ремонта или обслуживания.
- После автомата подключается УЗО типа S. Иногда на его место устанавливается противопожарное устройство. Подойдет EKF ВД-100 2P на ток утечки 300 мА.
- Далее следуют потребители или другие УЗО с меньшим током и временем срабатывания. Если требуется именно селективная защита, то без дополнительных защитных устройств не обойтись.
Выбор защитных устройств
Если входная мощность находится в простой цепи, то в цепь подается синусоидальный ток. Утечка имеет аналогичную форму, и здесь можно использовать устройства типа AC.
В современной бытовой технике все чаще используются фазосдвигающие схемы управления. Устройство переменного тока не реагирует на это, поэтому лучше использовать УЗО типа А, которое также реагирует на синусоидальный ток. Устройства можно использовать вместе, например, тип AC подходит для ламп накаливания, а тип A — для розеток, к которым можно подключать устройства с импульсным управлением. Однако если необходимо заменить освещение на энергосберегающие лампы с регулировкой яркости путем избирательного сдвига фаз, устройство типа AC также следует заменить на устройство типа A, иначе оно не будет работать.
Для разделения коммутации по цепям используйте селективные устройства. Тип S устанавливается на главном входе, тип G — на втором уровне, а затем — устройства мгновенного отключения.
УЗО должно быть выбрано с номинальным током на один уровень выше, чем у связанного с ним выключателя, который может оставаться в работе в течение длительного времени при превышении предельной нагрузки. Если на входе установлен сетевой выключатель на 50 А, подойдет сетевой выключатель на 63 А с селективной защитой.
В соответствии с требованиями стандартов, на лицевой стороне устройств указывается номинальное напряжение, прямой и прерывистый ток ∆i. Если есть символ синуса, то это тип переменного тока. Наличие двух положительных полуциклов внизу указывает на тип А. Селективные УЗО обозначаются буквами S и G. Номинальный ток короткого замыкания указан в коробке. Устройство должно быть способно выдержать этот ток до максимального значения, прежде чем выключатель отключится. Обычно ток не успевает достичь предельного значения. УЗО прерывает цепь с повреждением до того, как проводник нагреется и воспламенит изоляцию.
