Научно-технические статьи

Маньков В.Д. Директор НТЦ "Аксиома Электро" Почетный энергетик России, доцент

Заграничный С.Ф. Заместитель директора - начальник научно-методического отдела НТЦ "Аксиома Электро" Почетный энергетик России

Устройства защитного отключения

В Правилах устройства электроустановок определено: для дополнительной защиты от прямого прикосновения в ЭУ до 1 кВ следует применять устройства защитного отключения (УЗО) с номинальным отключающим током не более 30 мА.

У потребителей, да и у некоторых специалистов сложилось мнение, что устройство защитного отключения (УЗО), реагирующее на дифференциальный ток, является чуть ли не единственным в своем роде. Тем не менее, это не так, ранее в Советском Союзе, а затем и в России выпускался ряд УЗО, классификация которых представлена ниже*.

Классификация устройств защитного отключения

 Защитным отключением (ЗО) называется быстродействующая защита, осуществляющая автоматическое отключение ЭУ при возникновении в ней замыканий или токов утечки в проводниках электропитания, чем обеспечивает защиту от поражения электрическим током человека и возникновения пожара. Защита осуществляется ограничением времени протекания через человека опасных токов и протекания токов утечки в проводниках.

Далее будем рассматривать ЗО в основном как защиту от поражения человека электрическим током.

Как известно,

U_ПР = I_Ч R_Ч,

где U_ПР – напряжение прикосновения;

         I_Ч  – ток через тело человека;

        R_Ч  – сопротивление тела человека.

Таким образом, если при прикосновении человека к ОПЧ оборудования или фазе сети напряжение прикосновения (или ток через тело человека) превысит длительно допустимое значение, то возникает реальная угроза поражения человека током, и мерой защиты в этом случае может быть лишь быстрый разрыв цепи тока через тело человека, т.е. отключение соответствующего участка цепи. Для выполнения этой задачи и служит защитное отключение. Защита осуществляется устройством защитного отключения (УЗО), которое постоянно контролирует условия поражения и осуществляет отключение сети или участка ее при их возникновении.

В зависимости от характеристик ЭУ, в которых используются УЗО, они классифицируются по (рис.1):

– режиму нейтрали источника питания ЭУ;

– роду и частоте тока;

– напряжению;

– числу фаз (полюсов);

– мобильности.

В зависимости от режима нейтрали источника питания ЭУ УЗО подразделяют на устройства для ЭУ с изолированной либо глухозаземленной нейтралью, при этом значения уставок тока должны указываться в технических условиях на конкретные типы устройств по ГОСТ 22929-78.

По роду и частоте тока УЗО подразделяют на устройства, предназначенные для ЭУ:

– переменного тока частотой 50 (60) Гц;

– переменного тока непромышленной частоты;

– постоянного тока;

– выпрямленного тока;

– двух и более родов токов из числа указанных выше.

Для отключения ЭУ при прикосновении человека к частям, находящимся под напряжением, применяются УЗО, рассчитанные на следующие классы напряжений:

– переменного тока частотой 50 (60) Гц – 127, 220, 380, 500, 660, 1140 В;

– переменного тока частотой 400 Гц – 220 В;

– постоянного (выпрямленного) тока – 110, 220, 275, 400 В.

УЗО, применяемые для отключения ЭУ при возникновении в них токов утечки, подразделяют на устройства, рассчитанные на ЭУ вышеуказанных классов напряжений, а также 6000 и 10000 В частотой 50 (60) Гц.

По числу фаз (полюсов) УЗО подразделяют на:

– однофазные (однополюсные);

– двухфазные (двухполюсные);

– трехфазные (трехполюсные, четырехполюсные).

По мобильности электроустановок УЗО подразделяют на устройства, предназначенные для ЭУ:

– стационарных;

– передвижных;

– переносных;

– ручных.

По виду входного сигнала различают УЗО, реагирующие на:

– ток нулевой последовательности;

– напряжение нулевой последовательности;

– ток утечки;

– напряжение корпуса относительно земли;

– сумму (разность) фазовых соотношений между током и напряжением нулевой последовательности (или выделенных гармоник напряжения и тока), а также между током или напряжением нулевой последовательности и фазными напряжениями сети;

– оперативный ток (постоянный, переменный непромышленной частоты, накладываемый на рабочий ток ЭУ);

– два и более из перечисленных факторов (многофакторные УЗО).

В зависимости от возможности регулирования уставок УЗО бывают:

– с регулируемыми уставками;

– с нерегулируемыми уставками.

В свою очередь, УЗО с регулируемыми уставками подразделяются на устройства:

– с плавным регулированием уставок;

– с дискретным регулированием уставок;

– с комбинированным регулированием уставок.

В зависимости от избирательности действия УЗО подразделяются на селективные и неселективные. Селективные УЗО должны обеспечивать возможность осуществления продольной (многоступенчатой) и поперечной селективности, а также совместной работы с аппаратами повторного включения, релейной и общесетевой защиты.

Очень часто УЗО применяются с другими техническими средствами и способами защиты: с защитным заземлением, автоматическим закорачиванием на землю поврежденной фазы (шунтированием цепи утечки тока замыкания на землю). В паспорте на УЗО должно быть указано, с каким средством защиты оно используется.