Схемы защитного отключения электроустановок

4. Технические способы защиты от поражения электрическим током

Назначение защитного отключения — обеспечение электробезопасности, что достигается за счет ограничения времени воздействия опасного тока на человека. Защита осуществляется специальным устройством защитного отключения (УЗО), которое, работая в дежурном режиме, постоянно контролирует условия поражения человека электрическим током.

Область применения: электроустановки в сетях с любым напряжением и любым режимом нейтрали.

Наибольшее распространение защитное отключение получило в электроустановках, используемых в сетях напряжением до 1 кВ с заземленной или изолированной нейтралью.

Принцип работы УЗО состоит в том, что оно постоянно контролирует входной сигнал и сравнивает его с наперед заданной величиной (устав-кой). Если входной сигнал превышает уставку, то устройство срабатывает и отключает защищенную электроустановку от сети. В качестве входных сигналов устройств защитного отключения используют различные параметры электрических сетей, которые несут в себе информацию об условиях поражения человека электрическим током.

Все УЗО по виду входного сигнала классифицируют на несколько типов (рис. 4.11).

Рис.4.11. Классификация УЗО по виду входного сигнала

Кроме того УЗО могут классифицироваться по другим критериям, например, по конструктивному исполнению.

Основными элементами любого устройства защитного отключения являются датчик, преобразователь и исполнительный орган.

Основными параметрами, по которым подбирается то или иное УЗО являются: номинальный ток нагрузки т.е. рабочий ток электроустановки, который протекает через нормально замкнутые контакты УЗО в дежурном режиме; номинальное напряжение; уставка; время срабатывания устройства.

Рассмотрим более подробно УЗО, реагирующее на потенциал корпуса относительно земли, предназначенное для обеспечения безопасности при возникновении на заземленном (или зануленном) корпусе электроустановки повышенного потенциала. Датчиком в этом устройстве (рис.4.12) служит реле Р, обмотка которого включена между корпусом электроустановки и вспомогательным заземлителем R _в. Электроды вспомогательного заземлителя R _в располагаются вне зоны растекания токов заземлителя R _з .

Рис.4.12. Схема УЗО, реагирующего на потенциал корпуса

При замыкании на корпус защитное заземление R _з снизит потенциал корпуса относительно земли до величины j _з =I _з R _з. Если по каким-либо причинам окажется, что j _{з >} j _здоп , где j _здоп — потенциал корпуса, при котором напряжение прикосновения не превышает допустимого, то срабатывает реле Р, которое своими контактами замкнет цепь питания катушки коммутационного аппарата и произойдет отключение поврежденной электроустановки от сети.

Фактически данный тип УЗО дублирует защитные свойства заземления или зануления и применяется в качестве дополнительной защиты, повышая надежность заземления или зануления.

Данный тип УЗО может применяться в сетях с любым режимом нейтрали, когда заземление или зануление неэффективно .

УЗО, реагирующее на дифференциальный (остаточный) ток, находят широкое применение во всех отраслях промышленности. Характерной их особенностью является многофункциональность. Такие УЗО могут осуществлять защиту человека от поражения электрическим током при прямом прикосновении, при косвенном прикосновении, при несимметричном снижении изоляции проводов относительно земли в зоне защиты устройства, при замыканиях на землю и в других ситуациях.

Принцип действия УЗО дифференциального типа заключается в том, что оно постоянно контролирует дифференциальный ток и сравнивает его с уставкой. При превышении значения дифференциального тока уставки УЗО срабатывает и отключает аварийный потребитель электроэнергии от сети. Входным сигналом для трехфазных УЗО является ток нулевой последовательности. Входной сигнал УЗО функционально связан с током, протекающим через тело человека I_h.

Область применения УЗО дифференциального типа – сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ (система TN — S).

Схема включения УЗО, реагирующего на дифференциальный ток в сети с заземленной нейтралью типа TN — S представлена на рис 4.13.

Рис.4.13. Схема подключения к сети УЗО (система TN – S ), реагирующего на дифференциальный ток

Датчиком такого устройства является трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП), на выходных обмотках которого формируется сигнал, пропорциональный току через тело человека I_h . Преобразователь УЗО (П) сравнивает значение входного сигнала с уставкой, значение которой определяется допустимым током через человека, усиливает входной сигнал до уровня, необходимого для управления исполнительным органом (ИО). Исполнительный орган, например, контактор, отключает электроустановку от сети в случае возникновения опасности поражения электрическим током в зоне защиты УЗО.

По условиям функционирования дифференциальные УЗО подразделяются на следующие типы: АС, А, В, S, G.

УЗО типа АС – устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно возрастающий.

УЗО типа А – устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие.

УЗО типа В – устройство защитного отключения, реагирующее на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи.

УЗО типа S – устройство защитного отключения, селективное (с выдержкой времени отключения).

УЗО типа G – то же, что и типа S ,но с меньшей выдержкой времени

Конструктивно дифференциальные УЗО разделяются на два типа:

Электромеханические УЗО, функционально не зависящие от напряжения питания. Источником энергии, необходимой для функционирования таких УЗО – выполнения защитных функций, включая операцию отключения, является сам входной сигнал – дифференциальный ток, на который оно реагирует.

• Электронные УЗО, функционально зависящие от напряжения питания. Их механизм для выполнения операции отключения нуждается в энергии, получаемой либо от контролируемой сети, либо от внешнего источника.

• Уставка (дифференциальный отключающий ток);
• Время срабатывания;
• Ток нагрузки;
• Напряжение питания.

В настоящее время отечественной промышленностью выпускается целый ряд УЗО различного назначения. Кроме того, широко используются УЗО известных зарубежных фирм, таких как Siemens, ABB, GE Power, ABL Sursum, Hager, AEG, Baco, Legrand, Merlin-Gerin, Circutor и др.

Применение УЗО должно осуществляться в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) (Седьмое издание).

Защитное отключение. Принципиальные схемы защитного отключения на токе замыкания на землю.

В. Защитное отключение. Защитным отключением называется быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. Мы видели, что опасность поражения человека электрическим током возникает в основном в двух случаях — при однофазном включении в цепь человека, стоящего на земле (или на заземленном оборудовании), и при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям электрооборудования при повреждении изоляции и замыкании на корпус.

Во всех этих случаях изменение некоторых электрических параметров сети (напряжение относительно земли, ток замыкания на землю) можно использовать для срабатывания релейной защиты на отключение установки, т. е. осуществить защитное отключение.

Рассмотрим несколько принципиальных схем защитного отключения. На рис. 9.15 показана схема защитного отключения, действующая при появлении напряжения на корпусе электрооборудования относительно земли. Схема применяется в сети напряжением до 1000 В, оборудованной защитным заземлением. Здесь защитное отключение является дополнительной мерой безопасности, поскольку срабатывает на отключение. Датчиком сигнала служит реле напряжения РН, включенное между корпусом электродвигателя Д и вспомогательным заземлителем R всп , электроды которого устанавливают в зоне нулевого потенциала (вдали от защитного заземления R з ). Данная схема может быть использована и в сетях с глухозаземленной нейтралью. При замыкании одной из фаз на корпус на нем появится напряжение относительно земли U з , которое будет ограничено наличием основного защитного заземления. Если это напряжение окажется выше допустимого по условиям безопасности, то в соответствии с уставкой напряжения срабатывания реле РН срабатывает и замыкает свой контакт в цепи отключающей катушки КО автоматического выключателя АВ. Кнопка К служит для контрольной проверки действия схемы.

Рис. 9.15. Принципиальная схема защитного отключении на напряжение корпуса относительно земли

На рис. 9.16 изображены принципиальные схемы защитного отключения, которое осуществляется на основе использования тока, проходящего на участке «корпус — земля». На схеме рис. 9.16, а реле тока РТ включено в рассечку заземляющего провода непосредственно, а на рис. 9.16,б — через трансформатор тока ТТ. В обеих схемах при прохождении тока на землю, превышающего некоторый предельно допустимый ток I зам , происходит срабатывание реле, а его контакты замыкают цепь отключающей катушки КО автоматического выключателя АВ, который и отключает данный приемник. Схема обеспечивает отключение при замыкании на корпус в сетях как с изолированной, так и с глухозаземленной нейтралью в электроустановках напряжением до 1000 В. Эта схема проста и удобна, поскольку не требует вспомогательного заземления. Недостатком ее является нарушение заземления (зануления) корпуса в случае обрыва в цепи реле (по схеме рис. 9.16, а), а также невозможность включения реле, если корпус электроприемника, подлежащего заземлению, имеет электрический контакт с заземленными металлическими конструкциями производственного оборудования, так как в этом случае ток замыкания на землю не весь будет проходить через обмотку реле РТ.

Рис. 9.16. Принципиальные схемы защитного отключения на токе замыкания на землю:

а — без трансформатора тока; б — с трансформатором тока в заземляющем проводе

Охрана труда и БЖД

Охрана труда и безопасность жизнедеятельности

• NEW
• Темы
• Вопросы
• Расчеты
• Новости
• Гостевая
• Поиск

Защитное отключение

Защитным отключением называют быстродействующую защиту, обеспечивающую автоматическое отключение электроустановки напряжением до 1000В при возникновении в ней опасности поражения электрическим током. Такая опасность может возникнуть при замыкании фазы на корпус, снижении сопротивления изоляции ниже определенного значения и в случае прикосновения человека к находящейся под напряжением токоведущей части. В таких ситуациях мерой защиты может быть лишь быстрое отключение соответствующего участка электросети в целях разрыва цепи тока через человека.

Время срабатывания современных устройств защитного отключения (УЗО) не превышает 0,03. 0,04 с. При уменьшении времени протекания тока через человека снижается опасность поражения. Так, в бытовых электроустановках переменного тока частотой 50 Гц напряжением до 1000В практически безопасным можно считать действие напряжения прикосновения 100, 200 и 220 В соответственно в течение 0,2, 0,1 и 0,01. 0,03 с.

Устройства защитного отключения применяют в сетях любого напряжения и с любым режимом нейтрали, хотя наиболее они распространены в сетях до 1000 В. В сетях с заземленной нейтралью УЗО обеспечивают безопасность при замыкании фазы на корпус и при снижении сопротивления изоляции сети ниже некоторого значения, а в сетях с изолированной нейтралью — еще и безопасность прикосновения человека к находящейся под напряжением токоведущей части электроустановки. Однако эти свойства также зависят от типа устройства защитного отключения и параметров электроустановки.

Различают несколько типов УЗО в зависимости от входных величин, на которые они реагируют. К таким величинам относят: потенциал корпуса электроустановки, ток замыкания на землю, напряжение нулевой последовательности, ток нулевой последовательности, напряжение фазы относительно земли, оперативный ток.

На рисунке 8.7 приведена принципиальная схема УЗО, реагирующего на напряжение корпуса относительно земли. Преобразователем служит реле максимального напряжения KV, включенное между защищаемым корпусом электроустановки и вспомогательным заземлителем Rв.

Электроды вспомогательного заземлителя размещают в зоне нулевого потенциала на расстоянии не ближе 15. 20м от заземлителей корпуса или нулевого провода. При пробое фазы на корпус на нем появляется напряжение относительно земли. Если оно превысит 12. 24 В, то срабатывает реле напряжения К V и разрывает цепь катушки управления КМ. Сердечник катушки освобождается и размыкает контакты КМ1. 3 магнитного пускателя. Кнопка SB служит для контроля исправности УЗО (при включении его в работу, а также периодически не реже одного раза в квартал). Защитное отключение эффективно в любых электроустановках, но особенно в случаях, когда по каким-либо причинам трудно выполнить заземление или зануление или при высокой вероятности случайного прикосновения к токоведущим частям (во время эксплуатации передвижных электроустановок, а также стационарных, расположенных в районах с плохо проводящими грунтами и т. п.).

Защитное отключение

Защитное отключение — вид защиты от поражения током в электроустановках, обеспечивающей автоматическое отключение всех фаз аварийного участка сети. Длительность отключения поврежденного участка сети должна быть не более 0,2 с.

Области применения защитного отключения: дополнение к защитному заземлению или занулению в электрифицированном инструменте; дополнение к занулению для отключения электрооборудования, удаленного от источника питания; мера защиты в передвижных электроустановках напряжением до 1000 В.

Сущность работы защитного отключения заключается в том, что повреждение электроустановки приводит к изменениям в сети. Например, при замыкании фазы на землю изменяется напряжение фаз относительно земли — значение фазного напряжения будет стремиться к величине линейного напряжения. При этом возникает напряжение между нейтралью источника и землей, так называемое напряжение нулевой последовательности. Снижается общее сопротивление сети относительно земли при изменении сопротивления изоляции в сторону его уменьшения и т. д.

Принцип построения схем защитного отключения заключается в том, что перечисленные режимные изменения в сети воспринимаются чувствительным элементом (датчиком) автоматического устройства как сигнальные входные величины. Датчик выполняет роль реле тока или реле напряжения. При определенном значении входной величины защитное отключение срабатывает и отключает электроустановку. Значение входной величины называют уставкой.

Структурная схема устройства защитного отключения (УЗО) представлена на рис.

Рис. Структурная схема устройства защитного отключения: Д — датчик; П — преобразователь; КПАС — канал передачи аварийного сигнала; ИО — исполнительный орган; МОП — источник опасности поражения

Датчик Д реагирует на изменение входной величины В, усиливает ее до значения KB (К — коэффициент передачи датчика) и посылает в преобразователь П.

Преобразователь служит для преобразования усиленной входной величины в аварийный сигнал КВА. Далее канал передачи аварийного сигнала КПАС передает сигнал АС с преобразователя на исполнительный орган (ИО). Исполнительный орган осуществляет защитную функцию по устранению опасности поражения — отключает электрическую сеть.

На схеме показаны участки возможных помех, влияющие на работу УЗО.

На рис. приведена принципиальная схема защитного отключения с помощью реле максимального тока.

Рис. Схема устройства защитного отключения: 1 — реле максимального тока; 2 — трансформатор тока; 3 — заземляющий провод; 4 — заземлитель; 5 — электродвигатель; 6 — контакты пускателя; 7 — блок-контакт; 8 — сердечник пускателя; 9 — рабочая катушка; 10 — кнопка опробования; 11 — вспомогательное сопротивление; 12 и 13 — кнопки останова и включения; 14 — пускатель

Катушка этого реле с нормально замкнутыми контактами подключается через трансформатор тока или непосредственно в рассечку проводника, идущего к отдельному вспомогательному или общему заземлителю.

Электродвигатель включается в работу нажатием кнопки «Пуск». При этом подается напряжение на катушку, сердечник пускателя втягивается, контакты замыкаются и включают электродвигатель в сеть. Одновременно замыкается блок-контакт, вследствие чего катушка остается под напряжением.

При замыкании на корпус одной из фаз образуется цепь тока: место повреждения — корпус — заземляющий провод — трансформатор тока — земля — емкость и сопротивление изоляции проводов неповрежденных фаз — источник питания — место повреждения. Если величина тока достигнет уставки срабатывания токового реле, реле сработает (т. е. его нормально замкнутый контакт разомкнётся) и разорвет цепь катушки магнитного пускателя. Сердечник этой катушки освободится, и пускатель отключится.

Для проверки исправности и надежности действия защитного отключения предусмотрена кнопка, при нажатии которой устройство срабатывает. Вспомогательное сопротивление ограничивает ток замыкания на корпус до необходимой величины. Предусмотрены кнопки для включения и отключения пускателя.

В систему предприятий общественного питания входит большой комплекс мобильных (инвентарных) зданий из металла или с металлическим каркасом для уличного торгово-сервисного обслуживания (закусочные, кафе и т. п.). В качестве технического средства защиты от электротравматизма и от возможного пожара в электроустановках предписано обязательное применение на этих объектах устройства защитного отключения в соответствии с требованиями ГОСТ Р50669-94 и ГОСТ Р50571.3-94.

Главгосэнергонадзор рекомендует использовать для этой цели электромеханическое устройство типа АСТРО-УЗО, принцип действия которого основан на воздействии возможных токов утечки на магнитоэлектрическую защелку, обмотка которой подключена во вторичную обмотку трансформатора тока утечки, с сердечником из специального материала. Сердечник в нормальном режиме работы электрической сети удерживает механизм расцепления во включенном состоянии. При возникновении какой-либо неисправности во вторичной обмотке трансформатора тока утечки наводится ЭДС, сердечник втягивается, происходит срабатывание магнитоэлектрической защелки, связанной с механизмом свободного расцепления контактов (отключается рубильник).

АСТРО-УЗО имеет российский сертификат соответствия. Устройство включено в Госреестр.

Устройством защитного отключения должны оснащаться не только указанные выше сооружения, но и все помещения с повышенной или особой опасностью поражения электрическим током, в том числе сауны, души, теплицы с электроподогревом и т. п.

Рекомендации Рекомендации по применению устройств защитного отключения при эксплуатации электроустановок зданий

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ УСТРОЙСТВ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ
ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ЗДАНИЙ

Министерство топлива и энергетики
Российской федерации

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО НАДЗОРА
«ГЛАВГОСЭНЕРГОНАДЗОР РОССИИ»

103074 Москва, К-74, Китайский пр., 7

Тел. 220-44-17, Факс 220-56-74

На № ____________ от ______________

О применении устройств защитного отключения (УЗО)

Начальникам региональных управлений Госэнергонадзора, директорам предприятий, руководителям проектных, монтажных, наладочных организаций. Потребителям электрической энергии

В связи с принятием в 1994-95 гг. целого ряда новых государственных стандартов ( ГОСТ Р 50669-94. Электроснабжение и электробезопасность мобильных (инвентарных) зданий из металла или с металлическим каркасом для уличной торговли и бытового обслуживания населения. ГОСТ Р 50571.3-94 Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током. ГОСТ Р 50807-95. Устройства защитные, управляемые дифференциальным (остаточным) током. Общие требования и методы испытания.) началось активное внедрение УЗО в электроустановках потребителей жилых и общественных зданий.

В тоже время, опыт применения УЗО показал низкую надежность и неудовлетворительные эксплуатационные качества большинства устройств, выпускаемых в России. Кроме того, возникают трудности по подключению УЗО в различных типах электрических сетей.

Так, проведенная независимая экспертиза УЗО20-00 (АО Ставропольский радиозавод «Сигнал») и технических условий на них показала, что устройства не соответствуют целому ряду требований безопасности ГОСТ 12.4.155-85 «Устройства защитного отключения. Классификация. Общие технические требования» и особенно ГОСТ Р 50807-95. Кроме того, сами ТУ не отражают значительного количества требований безопасности действующих государственных стандартов на сертифицируемую продукцию. ТУ не содержат достаточных данных для правильного выбора УЗО. Потребитель не ставится в известность, что по принципу действия данный тип УЗО теряет защитные свойства при обрыве одного из проводов сети электропитания. Нет и ссылки на то, что в техническом описании и инструкции по эксплуатации в (п. 10.2) на УЗО20 содержится требование о необходимости раз в 6 месяцев отсоединения устройства от сети, проверки состояния контактных зажимов, отсутствия заедания и т.д., что принципиально предусматривает наличие подготовленного эксплуатационного персонала, а следовательно, невозможность применения УЗО20 для населения.

Проблемы применения УЗО20 в электроустановках жилых и общественных зданий г. Москвы были обсуждены на совещании в Госстандарте России 13 сентября 1995 г., которое приняло решение, в частности:

— разработать на переходный период и утвердить программу сертификационных испытаний УЗО на безопасность с учетом дополнительных требований вновь вводимых стандартов, гармонизированных со стандартами МЭК;

— считать целесообразным на переходный период проводить сертификационные испытания на безопасность в аккредитованном испытательном центре низковольтных электротехнических изделий (ИЦ НЭИ) г. Чебоксары;

— установить процедуру обязательного согласования с органами Госэнергонадзора технических условий на УЗО.

Учитывая вышеизложенное, Главгосэнергонадзор России предлагает руководителям органов Госэнергонадзора, государственным инспекторам по энергонадзору:

1. Изучить требования указанных ГОСТов и строго ими руководствоваться при рассмотрении и согласовании проектов, приемке жилых и общественных зданий, включении электроустановок, обращая особое внимание на необходимость применения УЗО, правильный выбор места установки, типа и его параметров.

Указанные требования довести до сведения проектных, монтажных, наладочных организаций, расположенных на территории, подконтрольной органам Госэнергонадзора.

2. На основе изучения отечественного и зарубежного опыта эксплуатации УЗО и по результатам проведенной экспертизы применять для жилых, общественных и других зданий УЗО, не требующие источника питания (электромеханические). Применение электронных устройств, для работы которых необходим источник питания, допускается только в качестве дополнительных (дублирующих) к основному.

3. Не принимать и не включать электроустановки жилых и общественных зданий, укомплектованные УЗО20, до устранения выявленных отступлений и несоответствий требованиям действующих государственных стандартов.

4. Организовать работу по выполнению требований ГОСТ Р 50669-94 в части обязательного оснащения УЗО ранее сооруженных зданий с 01.01.1996 г.

Руководителям органов Госэнергонадзора представить в региональные управления, а начальникам региональных управлений обобщить и направить в адрес Главгосэнергонадзора России до 01.01.1996 г. сведения о предприятиях, выпускающих или планирующих выпуск УЗО, их номенклатуре и объемах производства.

Приложение. Рекомендации по применению устройств защитного отключения на 5 листах — 1 экз.

Заместитель начальника В.Н. Белоусов

РЕКОМЕНДАЦИИ

по применению устройств защитного отключения при эксплуатации электроустановок зданий

Настоящие рекомендации разработаны с учетом Решения Главгосэнергонадзора об изменении требований гл.7.1. ПУЭ от 17.02.94 г. и в связи с вводом в действие стандартов ГОСТ Р 50571.8-94, ГОСТ Р 50669-94, касающихся применения устройств защитного отключения (УЗО).

Согласно ГОСТ 12.4.155-85 под УЗО понимаются устройства, предназначенные для автоматического отключения электроустановок при однофазном (однополюсном) прикосновении к частям, находящимся под напряжением, недопустимым для человека, и (или) при возникновении в электроустановке тока утечки (замыкания), превышающего заданные значения.

Изменения, внесенные Главгосэнергонадзором в гл.7.1. «Электрооборудование жилых и общественных зданий» ПУЭ, касающиеся выполнения линий питания стационарных однофазных электроприемников трехпроводными (фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный проводники), и порядка зануления корпусов электроприемников, вызвали некоторые затруднения у эксплуатационного электроперсонала.

В данных рекомендациях приводятся типовые схемы подключения УЗО в различных типах электрических сетей.

Принцип действия УЗО как защитного выключателя, реагирующего на ток утечки, поясняется схемой (рис. 1).

Рис. 1. Схема электроустановки с УЗО.

До тех пор, пока утечка отсутствует, т.е. нет пробоя или повреждения изоляции электроприемника или нет прямого прикосновения человека к токоведущим частям, токи в прямом (1) и обратном (2) проводниках нагрузки (3) равны и наводят в магнитном сердечнике (4) трансформатора тока УЗО равные, но встречно направленные магнитные потоки Ф₁ и Ф₂, в результате чего ток во вторичной обмотке (5) равен нулю и не вызывает срабатывания чувствительного элемента — магнитоэлектрической защелки (6). При возникновении утечки — например, прикосновении человека к фазному проводнику, баланс токов и магнитных потоков нарушается I ₁ = I ₂ + I _ут , Ф₁=Ф₂, во вторичной обмотке появляется ток небаланса I _D , который вызывает срабатывание защелки (6), воздействующей в свою очередь на механизм расцепителя (7) и контактную систему (8). Электромеханическая система УЗО рассчитывается на срабатывание при определенных значениях — «уставках» тока утечки. Наиболее широко применяются УЗО с уставками 10, 30 и 100 мА.

На рис. 2- 6 приведены схемы подключения УЗО при режимах глухозаземленной и изолированной нейтрали и различных вариантах исполнения нулевого и защитного проводников.

Рис. 2 Схема электроустановки с классическим занулением (Т N -С).

Л₁, Л₂, Л₃ — линейные проводники; РЕ N — рабочий и защитный нейтральный проводник; Н — нагрузка; R _З — рабочее заземление; R _ЗЗ — защитное заземление

Рис. 3. Схема электроустановки с нулевым и защитным раздельными проводниками (Т N — S )

Л₁, Л₂, Л₃ — линейные, N — нейтральный, РЕ — защитный проводники, Н — нагрузка, R _З — рабочее заземление; R _ЗЗ — защитное заземление

Рис 4. Схема электроустановки с нулевым и защитным проводниками, имеющими соединение до ввода — т.н. «быстрое зануление» (Т N -С- S )

Л₁, Л₂, Л₃ — линейные, N — нейтральный, РЕ — защитный, РЕ N — рабочий и защитный нейтральный проводники; H — нагрузка, R _З — рабочее заземление; R _ЗЗ — защитное заземление

Рис. 5. Схема электроустановки с нулевым рабочим проводником и защитным заземлением электроустановки (ТТ).

Л₁, Л₂, Л₃ — линейные, N — нейтральный, РЕ — защитный проводники; Н — нагрузка; R _З — рабочее заземление; R _ЗЗ — защитное заземление

Рис. 6. Схема электроустановки с изолированной нейтралью ( I Т).

Л₁, Л₂, Л₃ — линейные проводники; Н — нагрузка; R _ЗЗ — защитное заземление

В настоящее время в Российской федерации наиболее широко распространены схемы электроустановок с «классическим» занулением — рис. 2 (Т N -С).

При установке УЗО в таких схемах очень важно проконтролировать: а) правильность включения рабочего нейтрального (нулевого) проводника в цепь УЗО — он должен быть обязательно в цепи УЗО; б) правильность подключения заземляющих корпуса электрооборудования проводников — к нейтральному проводнику они должны быть подключены только до УЗО. Это означает, что при применении УЗО нейтральный проводник выполняет функции только рабочего проводника и в цепи, защищаемой УЗО, не должен соединяться с заземленными корпусами электрооборудования. При этом корпуса электрооборудования и различные нетоковедущие части электроустановки могут быть соединены между собой контуром и соединены с заземляющими устройствами — контуром заземления, арматурой здания, системами водопровода.

Защитное отключение электроустановок

Защитное отключение рекомендуется применять в качестве ос­новной или дополнительной меры защиты, если безопасность не мо­жет быть обеспечена путем устройства заземления или зануления или если устройство заземления или зануления вызывает трудности по условиям выполнения или по экономическим соображениям.

Защитным отключением называется быстродействующая за­щита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током.

Опасность поражения электрическим током обусловлена значе­нием напряжения прикосновения, от которого зависит ток через тело человека I_чел = Uпр / R _чел. Если при прикосновении человека к кор­пусу электрооборудования с поврежденной изоляцией или непосред­ственно к токоведущему проводу (фазе) значения Uпр и I_чел превы­сят допустимые, защитное отключение должно быстро обеспечить разрыв электрической цепи, возникшей через тело человека.

Устройство защитного отключения (УЗО) состоит из двух глав­ных элементов — прибора защитного отключения, реагирующего на один из параметров сети, и исполнительного органа — автоматиче­ского выключателя.

УЗО могут применяться в электрических сетях любого напря­жения независимо от режима нейтрали.

В зависимости от входного сигнала, воздействующего на прибор, УЗО подразделяют на устройства, реагирующие на напряжение кор­пуса относительно земли; ток замыкания на землю; напряжение ну­левой последовательности; напряжение фазы относительно земли;

ток нулевой последовательности. Рассмотрим принципиальные схемы устройств защитного отключения.

Схема с реакцией на напря­жение корпуса относительно зем­ли (рис. 16.11). В этой схеме датчиком служит реле максимального напря­жения KV, включенное между кор­пусом электрооборудования и вспо­могательным заземлителем. Защита срабатывает при замыкании одной фазы на корпус. Схема применяется в сети напряжением до 1 кВ, обору­дованной защитным заземлением.

В данном случае УЗО является дополнительной мерой безопасности, поскольку срабатывает на отключение аварийного электрооборудова­ния. Датчиком сигнала служит реле напряжения KV. Вспомогатель­ное заземление Л_в устанавливают в зоне нулевого потенциала зем­ли, вдали от защитного заземления R₃. При замыкании одной фазы на корпус на нем появится напряжение относительно земли £/₃, зна­чение которого ограничено сопротивлением основного защитного за­земления. Если это напряжение окажется выше допустимого, то в со­ответствии с уставкой реле напряжения срабатывает и замыкает свой контакт KV ъ цепи отключающей катушки автоматического выключа­теля SF. Кнопка К служит для проверки действия схемы.

В сети с заземленной нейтралью реле KV включается между корпусом электрооборудования и нулевым защитным проводником (рис. 16.12). При срабатывании реле его контакты замыкают цепь накоротко, отчего перегорает вставка предо-хранителя и с поврежденного электро­оборудования снимается напряжение.

В случае прохождения тока с корпуса электроприемника через ЗУ на землю и при достижении предельно допустимого его значения реле сработает и его контакты КА замкнут цепь отключающей катушки электромагнита YAT автоматического выключателя SF. Эта схема выполняет защитное отключение в сетях как с изолированной, так и с глухозаземленной нейтралью при любом номинальном напряжении. На схеме рис. 16.13, б максимальное то­ковое реле включено во вторичную обмотку трансформатора тока ТА.

Схема защитного отключения с реакцией на напряжение фазы относительно земли.Реле минимального напряжения 1KV — 3KV (датчики) включены между фазами и землей согласно рис. 16.14.

Рис. 16.14. Схема защитного отключения с реакцией на напряжение фазы относительно земли

При исправной и одинаковой по проводимости изоляции фаз относительно земли (проводимости Y_a = Y_b = y_c ≈ 0) реле находятся под одинаковым фазным напряжением. В случае повреждения изоля­ции или значительного уменьшения сопротивления изоляции какой-либо фазы относительно земли, например в случае прикосновения человека к неизолированному проводу фазы А, образуется дополни­тельная проводимость этой фазы относительно земли. При этом на­рушается симметрия напряжений и напряжение фазы А относитель­но земли уменьшается. Когда напряжение понизится до значения уставки, реле сработает и его контакты замкнут цепь питания отклю­чающей катушки электромагнита YAT автоматического выключателя SF, который и отключит данную сеть.

Схема защитного отключения с реакцией на напряжение нулевой последовательности.В этой схеме (рис. 16.15) в качестве датчика сигнала на отключение используется так называемый фильтр нулевой последовательности, состоящий из трех конденсато­ров, включенных звездой, в нулевую точку которых включено реле максимального напряжения.

При равенстве проводимостей (сопротивлений) изоляции фаз от­носительно земли напряжение нулевой последовательности U_Q , при-

Рис. 16.15. Схема защитного отключения с реакцией на величину напряжений нулевой последовательности

ложенное к обмотке реле KV, равно нулю. При повреждении изоляции одной фазы и увеличении ее проводимости (а также в случае увеличе­ния проводимости при прикосновении человека к токоведущей части фазы) симметрия фазных напряжений нарушается и появляется на­пряжение тем большее, чем больше проводимость изоляции поврежден­ной фазы. В результате этого реле срабатывает и отключает установку. Схема с реакцией на ток нулевой последовательности. Защитное отключение по этой схеме (рис. 16.16) использует в качестве датчика сигнала -В вторичную обмотку -А трансформатора то­ка нулевой после­довательности ТА, магнитопровод ко­торого охватывает все три фазы ответв­ления, питающего электроприемник М (например, жилы кабеля).

К вторичной обмотке ТА подключается через усилитель обмотка реле максимального тока КА. При отсутствии замыкания на землю в цепи лектроприемника и при равных проводимостях изоляции фаз относительно земли ток нулевой последовательности во вторичной цепи трансформатора равен нулю. При замыкании одной фазы на землю или при прикосновении человека, стоящего на земле, к токо­ведущей части одной фазы нарушается симметрия токов и возникает дополнительная проводимость. Через вторичную обмотку и через реле КА проходит усиленный ток нулевой последовательности

где п — коэффициент трансформации ТА. Этот ток вызывает сраба­тывание реле КА, контакты которого размыкают цепь питания рабо­чей катушки контактора КМ, и контактор отключается.

Территория электротехнической информации WEBSOR

Устройства защитного отключения (УЗО)

Оборудование > Модульные устройства

УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ (УЗО)

Устройства защитного отключения (УЗО) предназначены для защиты человека от поражения электрическим током в групповых линиях, питающих штепсельные розетки. Этот ток может быть вызван прикосновением к токоведущим частям электрооборудования или частям, которые могут оказаться под напряжением, например металлический корпус прибора. УЗО является наиболее эффективным средством защиты по сравнению с автоматическими выключателями, так как обеспечивает защиту при непосредственном контакте человека с электрооборудованием или проводником. Кроме того, УЗО предупреждает опасность возникновения пожара в результате замыкания электропроводки. Эффективность работы устройства обеспечивается его малым временем отключения — менее 40 мс. УЗО рекомендованы для использования в цепях электропитания жилых помещений, помещений с повышенной опасностью и тех объектов, где возможны появления людей или животных.
В каталогах иностранных компаний УЗО нередко называют устройствами дифференциальной защиты, дифференциальными реле, дифференциальными модулями и т. п. Функционально УЗО можно определить как быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке.
УЗО подразделяются на:

• низкочувствительные устройства (реагирующие на токи утечки 100, 300 или 500 мА) предназначены для защиты в цепях с оборудованием, не имеющим непосредственного контакта с людьми. Эти устройства срабатывают в случае повреждения изоляции электрооборудования.
• высокочувствительные устройства (токи утечки 10 и 30 мА) рассчитаны на защиту в тех случаях, когда к корпусу электрооборудования возможно прикосновение обслуживающего персонала. Величина тока срабатывания такого устройства должна быть ниже уровня, представляющего опасность для людей и животных.

Смотри ещё на Websor

Выключатели автоматические
Конструкция, тип, характеристика срабатывания автоматических выключателей. Выбор автоматических выключателей.
Характеристика автомат. выкл.
Выбор и применение УЗО
Причины срабатывания УЗО
Дифференциальные автомат. выкл.
Выключатели нагрузки
Контакторы модульные
Характеристика КМ. Схемы применения в управлении освещением и электродвигателей.
Ограничитель импульсных перенапряжений
Характеристика УЗИП.Область применения. Источники импульсных перенапряжений. Классификация электрооборудования по стойкости к перенапряжениям.
Дополнительные устройства
Контакты состояния, расцепители, кнопки управления модульные.
Таймер электронный

В электрической сети с заземленной нейтралью при построении аппаратуры защиты от поражения током используют принцип выделения дифференциального (утечки) тока на землю. Этот ток представляет собой разность между полным током I 1 ; втекающим в нагрузку из сети и током I 2 , вытекающим из нагрузки в сторону сети. Разностный ток образуется в случае прикосновения к токоведущей части человека, стоящего на связанном с землей полу. В качестве датчика, выделяющего указанную разность токов, используют трансформатор тока 1 , первичной обмоткой в котором служат сложенные вместе и пропущенные через отверстие в кольцевом магнитопроводе фазный (фазные) и нулевой провода, идущие в сторону нагрузки, а вторичная намотана поверх магнитопровода. Ко вторичной обмотке подключена обмотка 2 катушки миниатюрного электромагнитного реле — электро-механического расцепителя 3 .
В нормальном режиме работы нагрузки магнитные потоки Ф 1 и Ф 2 , образуемые фазным и нулевым проводниками, компенсируются, и результирующий поток близок к нулю. Во вторичной обмотке напряжение равно нулю. Принцип действия электромеханического расцепителя обретен принципу действия обычного реле. Якорь его прижат к ярму и удерживается в таком положении притяжением специального «блокирующего» магнита, причем усилие притяжения магнита несколько больше усилия специальной «возвратной» пружины, стремящейся оторвать якорь от ярма.

Если появившийся в результате прикосновения человека дифференциальный ток превысит определенное значение, при котором электромагнитный поток, созданный обмоткой расцепителя 2 станет достаточным для компенсации потока блокирующего магнита, пружина оторвет якорь от ярма (уставка срабатывания). Якорь механически воздействует на механизм управления ВД. Происходит размыкание силовых контактов ВД и отключение нагрузки (потребителя) от электрической сети.
Для проверки работоспособного состояния ВД предусмотрена цепь, содержащая кнопку «Тест» и ограничительный резистор RT, с помощью которых имитируется появление дифференциального тока. При нажатии кнопки подключенный к электрической сети ВД срабатывает, и в окошке визуального контроля появляется красный сектор, информирующий об отключенном состоянии механизма управления.

Классификация по условиям функционирования

По условиям функционирования УЗО подразделяются на следующие типы: АС, А, В, S, G.

• УЗО типа АС — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно либо медленно возрастающий.
• УЗО типа А — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно либо медленно возрастающие.
• УЗО типа В — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи.
• УЗО типа S — устройство защитного отключения, селективное (с выдержкой времени отключения).
• УЗО типа G — то же, что и типа S, но с меньшей выдержкой времени.

Приборы типа А рекомендуются для цепей с электроприемниками, имеющими импульсные источники питания (компьютеры, телевизоры и т. д.). Для построения селективных цепей используются УЗО типа S, которые срабатывают с определенной задержкой во времени.

По способу технической реализации существуют две основные категории УЗО:

• электромеханические — функционально независимые от напряжения питания. Источником энергии, необходимой для функционирования — выполнения защитных функций, включая операцию отключения, является для устройства сам сигнал- дифференциальный ток, на который оно реагирует.
• электронные — функционально зависимые от напряжения питания. Их механизм для выполнения операции отключения нуждается в энергии, получаемой либо от контролируемой сети, либо от внешнего источника. Применение устройств, функционально зависящих от напряжения питания, более ограничено в силу их меньшей надежности, подверженности воздействию внешних факторов и др.

Основной причиной меньшего распространения электронных УЗО является их неработоспособность при часто встречающейся и наиболее опасной по условиям вероятности электропоражения неисправности электроустановки, а именно — при обрыве нулевого проводника в цепи до УЗО по направлению к источнику питания. В этом случае электронное УЗО, не имея питания, не функционирует, а на электроустановку по фазному проводнику выносится опасный для жизни человека потенциал.
В конструкции электронных УЗО, производимых в некоторых европейских странах, как правило, заложена функция отключения от сети защищаемой электроустановки при исчезновении напряжения питания. Эта функция конструктивно реализуется с помощью электромагнитного реле, работающего в режиме самоудерживания. Силовые контакты реле находятся во включенном положении только при протекании тока по его обмотке (аналогично магнитному пускателю). При исчезновении напряжения на вводных зажимах устройства якорь реле отпадает, при этом силовые контакты размыкаются, защищаемая электроустановка обесточивается. Подобная конструкция УЗО обеспечивает гарантированную защиту от поражения человека в электроустановке и в случае обрыва нулевого проводника.
Применение электронных УЗО целесообразно, когда необходима подстраховка в целях безопасности, например, в особо опасных, влажных помещениях.
В некоторых странах электротехнические нормы допускают применение УЗО только первого типа, не зависящих от напряжения питания. УЗО второго типа разрешено применять в цепях, защищаемых электромеханическими УЗО, только в качестве дополнительной защиты для конечных потребителей, например, для электроинструмента, нестационарных электроприемников и т. д.
В США применяются в основном УЗО, встроенные в розеточные блоки. Например, в небольшой квартире устанавливается по 10-15 устройств. Розетки, не оборудованные УЗО, обязательно запитываются шлейфом от розеточных блоков с УЗО.
В России, в отличие от общепринятой в мировой практике концепции, целым рядом предприятий производятся электронные УЗО на базе типового автоматического выключателя.

Схемы защитного отключения электроустановок

УЗО — это быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке – так звучит «официальное» определение. Говоря более понятным языком, устройство отключит потребителя от питающей сети, если произойдёт утечка тока на заземляющий проводник РЕ («землю»).

Давайте рассмотрим принцип работы УЗО. Для большей наглядности на рисунке показана его «внутренняя» принципиальная схема:

Основным узлом УЗО является дифференциальный трансформатор тока. По другому его называют трансформатор тока нулевой последовательности. Что бы нам было проще и не запутаться в терминах, назовём это узел просто трансформатор тока.

Как видно из рисунка, в данном случае он имеет три обмотки. Первичная и вторичная обмотки включены в фазный и нулевой провод соответственно, а третья обмотка – к пусковому органу, который выполняется на чувствительных реле или электронных компонентах.

В зависимости от этого различают электромеханические и электронные УЗО.

Пусковой органсвязан с исполнительным управляющим устройством, который включает в себя силовую контактную группу с механизмом привода. Тестовая кнопка служит для проверки и контроля исправности УЗО. Сейчас представьте, что к выходу нашей схемы подключили нагрузку. Естественно, в цепи сразу возникнет ток, который будет протекать через обмотки I и II. Для дальнейшего рассмотрения принципа работы УЗО перейдём к более наглядной схеме:

В нормальном режиме, при отсутствии тока утечки, в цепи по проводникам, проходящим сквозь окно магнитопровода трансформатора тока протекает рабочий ток нагрузки. Именно эти проводники образуют встречно включенные первичную и вторичную обмотки трансформатора тока. Данные токи будут равны по величине и противоположны по направлению: I1 = I2. Они наводят в магнитном сердечнике трансформатора тока равные, но встречно направленные магнитные потоки Ф1 и Ф2. Получается, что результирующий магнитный поток равен нулю, ток в третьей (исполнительной) обмотке дифференциального трансформатора также равен нулю и пусковой орган 2 находится в этом случае в состоянии покоя и УЗО функционирует в нормальном режиме.

При прикосновении человека к открытым токопроводящим частям или к корпусу электроустройства, на который произошел пробой изоляции по фазной (первичной) обмотке трансформатора тока кроме тока нагрузки I1 протекает дополнительный ток — ток утечки (на схеме обозначен IΔ), являющийся для трансформатора тока дифференциальным (разностным: I1-I2= IΔ).

Получается, что токи у нас неравны, следовательно, неравны и магнитные потоки, которые уже не компенсируют друг друга. Из-за этого в третьей обмотке возникает ток. Если этот ток превышает установленное значение, то срабатывает пусковой орган, воздействует на исполнительный механизм 3.

Исполнительный механизм, состоящий из пружинного привода, спускового механизма и группы силовых контактов, размыкает электрическую цепь, в результате чего установка отключается от сети. Для осуществления периодического контроля исправности (работоспособности) УЗО предусмотрена кнопка тестирования 4. Она включена последовательно с резистором. Номинал резистора подобран таким образом, что бы разностный ток был равен паспортному току утечки срабатывания УЗО (о параметрах УЗО поговорим позже). Если при нажатии на эту кнопку УЗО срабатывает, значит, оно исправно. Как правило, это кнопка обозначается «TEST».

Трёхфазные устройства защитного отключения работают примерно по такому же принципу, как и однофазные. В трехфазных УЗО через окно сердечника проходят четыре провода — три фазных и нулевой. Принципиальная электрическая схема простейшего трехфазного УЗО приведена на рисунке:

Трёхфазное УЗО включает в себя выключатель 1, которым управляет элемент 2, получающий сигнал на отключение с вторичной обмотки 3 трансформатора тока 4, сквозь окно которого проходят нулевой рабочий провод N и фазные провода L1, L2 и L3 (5).

При равенстве нагрузки в нулевом и фазном (или в трех фазных) проводах их геометрическая сумма равна нулю (ток в фазном проводе однофазного УЗО течет в одном направлении, а ток в нулевом проводе точно такого же значения течет в противоположном направлении). Поэтому тока во вторичной обмотке трансформатора тока нет.

При утечке тока на заземленный корпус электроприемника, а также при случайном прикосновении стоящего на земле или на токопроводящем полу человека к фазному проводу электрической сети, равенство токов в первичной обмотке трансформатора тока нарушится, поскольку по фазному проводу, помимо тока нагрузки, будет проходить ток утечки, и в его вторичной обмотке появится ток – точно так, как и рассматриваемом выше описании работы однофазного УЗО. Протекающий во вторичной обмотке трансформатора ток воздействует на управляющий элемент 2, который через выключатель 1 отключает потребителя от питающей сети. Внешний вид трёхфазного УЗО показан на рисунке:

Рассмотрим практические схемы включения УЗО в распределительных щитах.
Схема включения УЗО при однофазном вводе. Здесь применена схема включения с разделённой нулевой (N) и «земляной» (РЕ) шинами. Как Вы видите на рисунке, УЗО (5) установлено после вводного автоматического выключателя, а после него установлены автоматические выключатели для защиты и коммутации отдельных шлейфов. Забегая вперёд, хочу отметить, что наличие связки автомат – УЗО обязательно, так как УЗО не обеспечивает токовую защиту, как тепловую, так и от коротких замыканий. Вместо этой «комбинации» — автомат – УЗО, можно использовать одно универсальное устройство. Впрочем, об этом немного позже.

Схема включения УЗО при трёхфазном вводе. В отличие от предыдущей схемы здесь обеспечивается защита как однофазных, так и трёхфазных потребителей. Кроме того, используется совмещение по вводу нулевой и «земляной» шин (PEN). Прибор учёта электроэнергии – электросчётчик – включен между вводным автоматом и УЗО. Как Вы помните из обзоров по схемам учёта, все коммутационные аппараты, которые установлены до прибора учёта в обязательном порядке подлежат пломбировке энергоснабжающей организацией. Следовательно, конструкция вводного автоматического выключателя должна предусматривать эту возможность.

До этого мы говорили только об электромеханических УЗО. Но если Вы помните, я упоминал о том, что иногда встречаются электронные устройства. В принципе, электронное УЗО строится по той же схеме, что и электромеханическое.

Вместо чувствительного магнитоэлектрического элемента используют устройство сравнения (например, самый распространенный пример — компаратор). Для такой схемы нужен свой встроенный блок питания – ведь нужно чем-то питать электронную схему.

Разностный ток имеет очень малую величину, следовательно, его нужно усиливать и преобразовывать в уровень напряжения, которое подается на устройство сравнения – компаратор. Всё это, конечно, понижает общую надёжность устройства, по сравнению с электромеханическим, здесь как раз тот случай – чем проще, тем лучше. Да и честно говоря, мне пока вообще не попадались сертифицированные электронные УЗО. Следовательно, сказать что-то хорошее или плохое про них я не могу. Поэтому, оставим в стороне электронные УЗО и остановимся на одном из главных моментов в рассмотрении электромеханических устройств защитного отключения – их параметров:

УЗО имеют следующие основные параметры:

• тип сети – однофазная (трёхпроводная) или трехфазная (пятипроводная)
• номинальное напряжение -220/230 – 380/400 В
• номинальный току нагрузки – 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 А
• номинальный отключающий дифференциальный ток – 10, 30, 100, 300 мА

Тип дифференциального тока – AC (переменный синусоидальный ток, возникший внезапно либо медленно нарастающий), A (как и AC, дополнительно — выпрямленный пульсирующий ток), B (переменный и постоянный), S (задержка времени срабатывания, селективное), G (как и селективное, только время задержки меньше).

Хочу отметить один важный момент, касающийся параметров УЗО. Многих вводит в заблуждение номинальный ток нагрузки, нанесённый на корпусе устройства, и его принимают за такой же параметр, как и в автоматическом выключателе. Однако этот параметр в УЗО характеризует только его «пропускную токовую способность», может этот выражение и не совсем корректное, но я его ввёл для доступности понятия термина «номинальный ток нагрузки УЗО».

Ток нагрузки УЗО ограничить не в состоянии и его необходимо защищать от токовых перегрузок и токов короткого замыкания автоматическими выключателями, которые как раз и обеспечивают защиту и от перегрузки по току, и от токов короткого замыкания. 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.

Здесь возникает логичный вопрос – а почему бы не объединить в одном корпусе и автоматический выключатель и УЗО, особенно в случае, когда УЗО задействовано на защиту только одного силового шлейфа? Ведь в этом случае они всё равно работают «в паре». Этот момент был немного затронут в предыдущей статье. Что ж, вопрос вполне закономерный и такие устройства, конечно, существуют. Называются они дифференциальные автоматические выключатели или просто диффавтоматы.

На рисунке Вы как раз видите такое устройство. Здесь изображён трёхфазный дифференциальный автомат. Как и в трёхфазном УЗО, он имеет по четыре зажима – фазные и нулевой и кнопку «TEST». Если останавливается на его внутреннем устройстве, то что-то новое здесь сказать сложно. Это автоматический выключатель и УЗО в «одном флаконе».

Стоимость диффавтоматов довольно высокая. Например, трёхфазные модели известных зарубежных производителей имеют стоимость порядка 100 Евро. Относительно дорогое удовольствие. Однако связка АВ+УЗО будет иметь примерно сопоставимую стоимость, да и вместо четырёх стандартных 17,5 мм модулей на DIN-рейке(при трёхфазном варианте ), займет восемь. Так что в некоторых случаях диффавтоматы всё же предпочтительнее, особенно если в распределительном щитке имеется проблема наличия свободного места.

Как проверить работоспособность УЗО или диффавтомата? Про кнопку «TEST» мы уже упоминали. Однако такая проверка является очень поверхностной и не всегда отражает реальную суть вещей. Поэтому для объективной проверки применяют тестовые схемы или специализированные приборы.

Как выбрать УЗО

Схемы защитного отключения электроустановок

Большую опасность представляет переход напряжения на металлические конструктивные нетоковедущие части. Наиболее совершенным способом защиты от появления опасного напряжения на конструктивных частях электрооборудования является защитное отключение.

Для защиты от появления опасного напряжения применяется защитное отключение.

Отключение электроустановок при замыканиях на корпус в этом случае обеспечивается специальными устройствами, автоматически снимающими напряжение с установки. Такими устройствами служат автоматические выключатели или контакторы, снабженные специальным реле защитного отключения.

Реле состоит из электромагнитной катушки, сердечник которой в обесточенном состоянии замыкает свои контакты. Контакты реле соединены последовательно с кнопкой «стоп» в цепи управления контактора.

Рисунок 1.Схема отключения со вспомогательным заземлением.

При появлении напряжения на зажимах катушки реле и протекании по ней достаточного по величине тока сердечник катушки втягивается и размыкает свои контакты в цепи управления, вследствие чего контактор отключает от сети поврежденный приемник тока.

Схемы присоединения реле защитного отключения могут быть различны. Так, на рис. 1 приведена схема защитного отключения со вспомогательным заземлителем, в которой катушка реле присоединяется на корпус защищаемого объекта и на землю.

Электромагнит отрегулирован таким образом, что при появлении на защищаемом объекте напряжения 24—40 В через обмотку катушки проходит ток, сердечник электромагнита втягивается под воздействием этого реле размыкает свой контакт и происходит отключение электродвигателя от сети. Сопротивление заземления может быть весьма высоким (300—500 Ом), что делает заземление легко осуществимым.

На рис. 2 приведена еще одна схема защитного отключения. Реле защитного отключения присоединено к к корпусу защищаемого объекта и к точке, общей для подключенных к сети столбиков из селеновых выпрямительных пластинок, соединенных в звезду. Катушка может быть отрегулирована так, что при протекании через нее тока силой 0,01 А происходит втягивание сердечника и размыкание контакта реле с последующим отключением самого объекта от сети посредством контактора.

Рисунок 2. Схема защитного отключения.

Защитное отключение применяют в следующих случаях:

• в электроустановках с изолированной нейтралью, к которым предъявляются повышенные требования в отношении безопасности, в дополнение к устройству заземлений (например, подземные работы и т. п.);
• в электроустановках с глухозаземленной нейтралью напряжением до 1000 В вместо присоединения корпусов оборудования к заземленной нейтрали, если выполнение этого присоединения вызывает затруднения, при этом защищаемая установка должна иметь заземляющее устройство, удовлетворяющее требованиям электроустановок с изоляционной нейтралью;
• в передвижных установках, когда устройство заземления представляет значительные трудности.