ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ

Имя:

E-mail:

Сообщение:

loading


Функционал и правила выбора УЗО

Устройства защитного отключения постоянно сравнивают ток, протекающий к электроприбору с током, протекающим от электроприбора (по нейтрали) и распознает утечку из электросети по появлению разницы между входящим и выходящим токами. Когда разность токов достигает опасного для жизни человека значения (обычно это 30 мА), то УЗО отключает напряжение. Таким образом, ток утечки, текущий через поврежденную изоляцию или через тело человека, не успевают причинить вреда, т. к. время срабатывания УЗО очень мало.

Если Ваш дом оборудован УЗО, то причинить вред своему здоровью электричеством можно будет только в случае, если, например, Вы будете стоять на резиновом коврике и одной рукой возьметесь за силовой провод, а другой за «нейтраль». В этом случае УЗО не сможет отличить Вас от «правильной» нагрузки, однако вероятность такого случайного подключения человека к электросети очень мала. Из всех известных электрозащитных средств УЗО является единственным, обеспечивающим защиту человека от поражения электрическим током при прямом прикосновении к одной из токоведущих частей.

УЗО является одним из самых востребованных устройств, применяемым как строительными корпорациями, так и частными пользователями. Но чтобы убедиться в правильности выбора УЗО покупателю следует учитывать как рабочие эксплуатационные параметры устройств, так и характеристики, определяющие их качество и надежность.

Номинальное время отключения УЗО обозначается Tn. Стандартами установлено предельно допустимое время отключения УЗО — 0,3 с. В действительности современные качественные УЗО имеют быстродействие порядка 20-30 мс (0,02-0,03 с). 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. Следует отметить, что ток нагрузки УЗО ограничить не в состоянии и его (УЗО) необходимо защищать от токовых перегрузок и токов короткого замыкания (КЗ) аппаратами защиты (автоматическими выключателями, обеспечивающими как защиту от перегрузки по току, так и от токов КЗ). Ток нагрузки УЗО следует выбирать так, чтобы он был на ступень (номинального ряда токов) больше номинала тока автоматического выключателя защищаемой линии. То есть, если имеется нагрузка, защищенная автоматическим выключателем на ток 16 Ампер, то УЗО следует выбирать на ток нагрузки 25 Ампер

УЗО типа АС — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно возрастающий. Не реагирует на пульсирующий постоянный ток утечки — например такой может возникать в схемах, где используются полупроводниковые источники (блоки) питания. Самый обычный вариант.

УЗО типа А — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие. Можно брать практически во всех обычных случаях. Значительно дороже варианта AC.

УЗО типа В — устройство защитного отклhfpючения, реагирующее на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи. Мы не знаем когда оно применяется, видимо — в промышленных установках смешанного питания, т. е. очень специальных случаях. Реагирует на утечку даже постоянного тока. (напишите — внесем примеры)

УЗО типа S — устройство защитного отключения, селективное (с выдержкой времени отключения). Задержка на срабатывание УЗО типа S — 200-300 мс (0,2-0,3 с) в случаях каскадного включения устройств, чтобы головное УЗО срабатывало в последнюю очередь, в сельской местности в районах с высокой грозовой активностью — намного ниже вероятность ложных срабатывний.

УЗО типа G — то же, что и типа S, но с меньшей выдержкой времени. Тип G — 60-80 мс (0,06-0,08с). в случаях последовательного каскадного включения устройств вместе с УЗО S, чтобы головное УЗО (типа S) срабатывало в последнюю очередь.

Проверка работоспособности УЗО. На корпусе должна быть кнопка проверки. «Test» или «T». Нажимаете — УЗО должно сработать. Не сработало — неисправно. Рекомендуется проверять УЗО раз в месяц (кто это делает в реальности, интересно?).

Стоит также отметить, что помимо оригинальных УЗО известных производителей на российском рынке появилось огромное количество самых разнообразных подделок УЗО неустановленного происхождения и имеющих часто привлекательный внешний вид, но по техническим параметрам не выдерживающих даже приемосдаточных испытаний. Применение подобных устройств совершенно недопустимо, поэтому, при выборе УЗО необходимо обратить внимание и на наличие сопроводительной технической документации, в том числе обязательно двух сертификатов — сертификата соответствия и сертификата пожарной безопасности.

Выбор места установки УЗО должен выполняться с учетом включения в зону действия УЗО участков электрической групповой цепи с наибольшей вероятностью электропоражения людей при прикосновении к проводящим частям электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением (ванные, душевые комнаты, стиральные машины и т. п.). В многоквартирных жилых домах УЗО рекомендуется устанавливать в групповых щитках или в этажных распределительных щитках.

Установка УЗО в схему.

Разделение объединенного нулевого (PEN) проводника.

В тех случаях, когда УЗО устанавливается в электроустановку, питающуюся по 4-ехпроводной схеме (3 фазы + объединенный нулевой проводник, PEN-проводник), то есть по стандарту TN-C, требуется выполнять разделение объединенного нулевого проводника (PEN-проводника) на нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники (перейти к системе TN-C-S). Подробнее о различиях нулевого рабочего и нулевого защитного проводников смотри в пункте 5.2.

Требования ПУЭ к разделению PEN–проводника гласят:

  1. нулевой рабочий и нулевой защитный проводники запрещено присоединять под один болт;
  2. PEN-проводник для разделения присоединяется к PE-клемме, надежно соединенной с N-клеммой.

Для щитов с металлическим (токопроводящим) корпусом.

Разделение PEN-проводника предпочтительно осуществлять на металлическом корпусе щита. Такое разделение демонстрирует рисунок. Совмещенный PEN-проводник вводного кабеля присоединяется к болтовому соединению XN2, смонтированному на корпусе щита. XN2 соединен также с ноль-клеммой «PE», служащей для распределения защитного нуля. Рабочий ноль берется от болтового соединения XN1, также смонтированного на корпусе щита.

Рис. Разделение PEN-проводника на корпусе щита.

С XN1 допустимо брать несколько проводников рабочего ноля (например, для нескольких УЗО), но нельзя присоединять к нему PE или PEN проводники нагрузок. В том случае, если нагрузкой является распределительный щит, питаемый по 4-ехпроводной схеме, то ее PEN-проводник следует присоединять к XN2 (не к ноль-клемме «PE» и не к цепям рабочего ноля). Типоразмеры болтовых соединений XN1 и XN2 здесь и далее должны соответствовать требованиям пункта 5.3.

Типичные ошибки при разделении PEN–проводника в щитах с металлическим корпусом.

Рис. Ф Ввод PEN-проводника во входную клемму «N» УЗО – ОШИБКА!

Нельзя разделять PEN-проводник в нулевой клемме входного УЗО – рисунок. Запрещено также соединять N, PE и PEN проводники под один болт – рисунок Ы.

Рис. Ы Объединение N, PE и PEN проводников под один болт – ОШИБКА!

Для устройств с не проводящим электрический ток корпусом.

В случаях, когда разделение PEN-проводника требуется выполнить в устройстве с не проводящим электрический ток корпусом (например, в пластиковом боксе) следует вводить PEN-проводник на ноль-клемму PE – Рис.Ч При этом особое внимание следует уделить надежности соединения PEN-проводника с ноль-клеммой PE, например, зажать этот проводник под два винта ноль-клеммы. От надежности этого соединения зависит безопасность людей.

Рис. Ч. Разделение PEN-проводника в токонепроводящем корпусе.

Нулевой защитный и нулевой рабочий проводники.

Нулевым рабочим называется проводник, присоединенный к нулевому выводу питающего трансформатора (к общей точке соединенных в «звезду» обмоток трансформатора) и по которому течет ток нагрузки. Рабочий нулевой проводник обозначается «N».

Нулевым защитным называется проводник, присоединенный к нулевому выводу питающего трансформатора с одной стороны, и к токопроводящим частям электроприемников, подлежащим защите от появления на них опасного для жизни людей напряжения – с другой. К таким «токопроводящим частям электроприемников» относятся части, к которым при эксплуатации не исключено прикосновение человека – в основном корпуса (подробнее смотри в ПУЭ – «части, подлежащие занулению»). Нулевой защитный проводник обозначается «PE». В нормальном режиме работы сети по нулевому защитному проводнику ток не течет.

Из определения рабочего и защитного нолей следует, что до определенной точки это один и тот же проводник (PEN-проводник), присоединенный к нейтрали трансформатора. Для сетей с глухозаземленной нейтралью можно считать, что PEN-проводник и нейтраль трансформатора – одно и тоже (Рис. С). Обычно разделение PEN-проводника производится на главной заземляющей шине, устанавливаемой на вводе (по схеме) в электроустановку.

Рис. С. Рабочий и защитный ноль.

Следует отметить, что называть нулевой защитный проводник «землей» неточно, так как с землей соединяются в равной степени оба ноля – и рабочий, и защитный (так как заземляется PEN-проводник – смотри Рис. 10). Более того, срабатывание защиты при замыкании фазы на корпус электроприбора происходит от тока, идущего по нулевому защитному проводнику, а не от тока через землю.

Резюмируя, следует отметить основное, с точки зрения использования УЗО, различие рабочего и защитного нолей – в рабочем ноле ток течет в нормальном режиме, а в защитном ноле – только при аварии электроустановки.

Выбор типоразмера болтового соединения для ноля сети по току нагрузки.

Таблица 1. Типоразмер болтовых соединений защитного зануления.

Тог нагрузки, Ампер.

Типоразмер резьбы

Соединения

Наименьший диаметр контактной площадки, мм

до 16

М4

12

свыше 16 до 25

М5

14

свыше 25 до 100

М6

16

свыше 100 до 250

М8

20

свыше 250 до 630

М10

25

свыше 630

М12

28

Для выбора типоразмера болтового соединения, обеспечивающего присоединение защитного (и рабочего) ноля составлена Таблица 1.

Поиск причин срабатывания УЗО.

Все причины, вызывающие срабатывание УЗО (при эксплуатации электрических сетей), можно уложить в четкую классификацию.

Неверное подключение электроприемников:

Неисправность сети или электроприемников (падение сопротивления изоляции токоведущих частей электроустановки).

Неверное подключение электроприемников. Ошибки монтажа.

При подключении электроприемников через УЗО разводка фазных проводников обычно не вызывает затруднений. А вот неверное включение нулевых проводников встречается, при недостаточной квалификации персонала, сплошь и рядом. Типичную «трудность» представляет собой подключение трехфазных электроприемников с металлическим корпусом. Рассмотрим, например, включение через УЗО трехфазного электродвигателя – рисунок М.

Рис. М. Включение электродвигателя через УЗО.

На схеме условно не показаны аппараты токовой защиты и управления. Слева – верное подключение, справа – типичная ошибка. С токопроводящими корпусами электроприемников должен быть связан защитный, но никак не рабочий ноль.

Подобную ошибку бывает очень тяжело обнаружить, так как срабатывание УЗО происходит без видимых закономерностей. Какое-то время электродвигатель (по схеме справа) работает нормально, затем УЗО отключается, его включают и опять какое-то время электроустановка работает «нормально» и так далее. Причина срабатывания УЗО по схеме Рис. М, справа – в утечке тока через рабочий ноль (N). Наличие тока утечки в правой схеме обуславливается тем, что корпус электродвигателя М1 (контакт XN3) так или иначе оказывается связан с землей, а через нее – с PEN-проводником (то есть с контактами XN1 и XN2). Величина тока утечки зависит от напряжения на PEN-проводнике относительно земли, а напряжение, в свою очередь, от тока через PEN-проводник (от того, насколько симметрична трехфазная цепь).

Особенно трудно диагностировать подключение рабочего ноля к корпусу электроприбора в том случае, если к одному УЗО подключена целая группа электроприемников. Достаточно ошибки при подключении только одного из них, и начинает нестабильно работать вся группа. Рассмотрим пример, имевший место на практике – рисунок И.

Рис. И. Часть схемы цеха.

Рисунок И демонстрирует часть схемы цеха, предназначенную для питания нескольких трехфазных станков. Через УЗО QF1, автоматический выключатель QF2 и клеммные коробки Кр1-Кр2 5-типроводным кабелем запитаны 5-тиконтактные розетки XS1-XS3. К розеткам при помощи вилок XP1-XP2 подключаются станки (число жил в кабеле от вилки к станку определяется схемой станка). Схемы станков показаны упрощенно. На схеме XN1 и XN3 – болтовые соединения, смонтированные на корпусе щита, а XN2 и XN4 смонтированы на корпусах соответствующих электроприемников.

Первым был включен станок М2 в XS3, при этом электрик, подключавший вилку с кабелем, допустил ошибку – соединил корпус станка (XN4) с рабочим нулем розетки. Однако электроприемник заработал нормально и электрик сдал его в эксплуатацию. УЗО срабатывало 1-2 раза за смену и включалось электротехнологическим персоналом, не сумевшим верно оценить характер (да и сам факт наличия) неисправности.

Затем был подключен станок М1 в XS1. При включении выключателя SA1 (в реальности схема управления пускателя КМ1 была гораздо сложнее) и срабатывания контактора УЗО отключалось, причем не всегда мгновенно. Был сделан ошибочный вывод о том, что в станке М1 происходит утечка тока в PE-проводник: либо в схеме ниже контактора, либо в цепях управления. Проверка сопротивления изоляции этих цепей оказалась весьма трудоемкой и не дала результатов – сопротивление изоляции электрической части станка было в норме. Тогда в свободную розетку XS2 между фазой и рабочим нолем была включена «контролька» EL1. УЗО мгновенно отключилось. Был сделан вывод, что рабочий ноль заземлен, проверено сопротивление изоляции рабочего ноля станка М2 относительно РЕ-проводника и неисправность, наконец, была найдена и устранена

Методика отыскания причин срабатывания УЗО.

УЗО, защита, автомат

13.03.2011, 2130 просмотров.