Что такое устройство защиты от дугового пробоя (УЗДП) и с чем его едят?

Продолжаем тему современных устройств защиты для домашних электрощитов. На очереди Устройства защиты от дугового пробоя (УЗДП — формулировка из ГОСТ), они же «Устройства защиты от искрения» (УЗИс) они же arc-fault detection device (AFDD), они же arc-fault circuit interrupter (AFCI)… Имен много, а суть одна: это устройство призвано отключить линию, если обнаружится дуговой пробой где-то на линии. Это часть теоретическо-методическая. Тесты и расчленение устройств будет в продолжении.

У этой статьи есть видеоверсия, для тех, кто предпочитает слушать:

▍ Маленькая горячая штучка

Представим, в вашей электропроводке случилось неладное — мыши погрызли изоляцию, ослабла клемма или в месте перегиба кабеля переломились жилы. Эти, как и ряд других неисправностей могут привести к дуговому пробою.
Дуговой пробой происходит, когда два проводника оказываются на очень маленьком расстоянии друг от друга, из-за чего проскакивает искра, зажигается электрическая дуга, и электрический ток течёт уже по «по воздуху». Электрическая дуга очень горячая, и за мгновения может зажечь горючие материалы вокруг, обуглить изоляцию и наделать бед. Причём обугленная изоляция становится проводником, что сильно упрощает повторное зажигание дуги.

Различают параллельный и последовательный дуговой пробой. Параллельный дуговой пробой — когда дуга зажигается между проводниками L и N или L и PE, например, из-за ввёрнутого в кабель самореза. Или, например, начинает пробивать испорченную изоляцию. В таком случае, скорее всего, параллельный дуговой пробой перерастёт в короткое замыкание и сработает защита от сверхтока. Последовательный дуговой пробой, когда дуга горит в разрыве цепи последовательно с нагрузкой, самый опасный. Ни УЗО, ни автоматический выключатель при этом не сработают! Нет условий для срабатывания этих видов защиты — ток не превышен (его величину ограничивает нагрузка), дифференциального тока тоже нет. Дуга будет гореть, пока контакт случайно не восстановится или разорвётся. Впрочем, наверняка вы с ней уже сталкивались — это то самое «шкворчание» плохого контакта в выключателе или розетке.

Если ваша проводка выполнена в строгом соответствии со всеми нормативами, то дуговой пробой не вызовет пожара, но породит потоки брани электрика, который будет ремонтировать розетку, где из подрозетника торчат два обугленных пенёчка проводов.

• Старая алюминиевая проводка, которая ремонтировалась не пойми как и не пойми где
• Проводка, уложенная внутри сгораемых стен
• Грызуны, сожравшие изоляцию проводов до голой меди
• Горе-строители, повредившие изоляцию проводов ввёрнутым саморезом
• Огромное количество переносок, тройников и других электроизделий сомнительного качества, лежащих в труднодоступных местах в окружении горючих предметов

При несчастном стечении обстоятельств дуговой пробой может вызвать пожар, с жертвами.
Получается: при раздолбайском отношении к обслуживанию электрохозяйства мы можем получить явление, способное привести к пожару, и которое ни одно из используемых средств защиты обнаружить не может. Звучит неприемлемо.

Причины пожаров и защита от них

В современных квартирных электрощитах применяется множество устройств, которые призваны повысить безопасность.

• Автоматы (автоматические выключатели) отключают потребителя в случае короткого замыкания или перегрузки.
• Дифавтоматы отключают потребителя в тех же случаях, что и автоматы, но еще и при возникновении утечки тока, тем самым уберегая человека от поражения током.
• УЗО отключает при утечке, но используется только совместно с отдельным автоматом, так как он туда не встроен.
• Недавно массово стали устанавливать в щиток реле напряжения, которое следит за напряжением и отключает потребителя в случае, когда напряжение выходит за установленные рамки, тем самым спасая технику от поломки.

Не так давно изобрели новый тип устройств, позволяющих минимизировать возможность возникновения пожара. О них пойдет речь дальше.

Если задуматься и проанализировать из за чего может возникнуть пожар, то окажется, что большая часть происходит по причине неисправности в электропроводке. Попробуем перечислить все возможные ситуации возникновения возгорания с участием электричества:

• забытый утюг
• неправильная эксплуатация или неисправность электронагревательных приборов
• короткое замыкание или перегрузка проводки, но только в случае, когда автомат по какой то причине не сработал или сработал поздно.
• скачки напряжения в питающей сети, которые могут вызвать неисправности бытовых приборов, например, пробой изоляции фильтрующих конденсаторов, и как следствие – возгорание.

Искрение – оно же электрическая дуга, может возникнуть при разных неисправностях изоляции или плохого контакта в соединениях. Нагревание и обугливание изоляции в местах плохого контакта и повышенного сопротивления, вызывает обугливание изоляции, обугленная изоляция уменьшает свое сопротивление, что еще больше усугубляет эффект нагрева. Таким образом обугленные части изоляции, могут начать проводить ток с последующим лавинообразным нарастанием этого процесса и возникновение дуги, что может вызвать возгорание. В первым и втором случае, сами производители бытовых приборов, принимают меры исключающие возможность возгорания, устанавливая в них всевозможные системы безопасности.

В утюгах подороже например, ставят датчик положения и движения, которые отключат утюг в горизонтальном положении без движения за время меньше минуты, и в вертикальном положении без движения за несколько минут, что позволяет исключить человеческий фактор. Забывчивым рекомендую искать в продаже именно такой утюг

В обогревателях обычно есть несколько датчиков перегрева и датчик отслеживающий правильное рабочее положение, а именно – кнопка отключающая прибор при опрокидывании.

В случае перенапряжения в сети помогает реле напряжения. Оно срабатывает при повышенном напряжении или от скачка напряжения.

Для частных домов особенно актуальна защита от скачков напряжения во время грозы. Такой скачок напряжения может оказаться значительным. Для полной защиты поможет варисторная защита – ОПС1-D или подобное. Варистор поглощает энергию во время скачка напряжения.

▍ Ловим призрака за хвост

Инженеры до сих пор находятся в поисках надёжного способа обнаружения дугового пробоя, если полистать публикации в научных журналах, то можно увидеть попытки исследователей использовать разные методики, включая модные нейронные сети. Чем лучше методика, тем выше вероятность обнаружения дугового пробоя и ниже количество ложных срабатываний:
При этом устройству в электрощите доступен всего лишь один способ обнаружения дугового пробоя — анализировать величину и форму тока, отдаваемого в нагрузку. Все производители модульных устройств защиты от дугового пробоя снимают сигнал с датчика тока, но обрабатывают данные по-разному, и не раскрывают подробностей, ссылаясь на ноу-хау. Поэтому я могу лишь рассказать общие подходы, которые раскрыты в научных публикациях, а вот в охоте за подробностями придётся ловить и спаивать разработчиков в пабе.

Обнаружить дуговой пробой всё-таки можно из-за одной особенности — дуга зажигается не сразу. Напряжение должно вырасти до напряжения пробоя, после чего в зазоре проскакивает искра, которая ионизирует воздух и позволяет устойчиво загореться электрической дуге. А так как у нас в сети переменный ток, и ток меняет направление 50 раз в секунду, переходя через нулевое значение, то дуга загорается и гаснет 100 раз в секунду, приводя к специфическим искажениям!

Покажу на примерах, для чего я сделал небольшой стенд. Ток в цепи я измеряю трансформатором тока (голубая линия), напряжение — через делитель (жёлтая линия), масштаб в данном случае не важен. Почти идеальная нагрузка — тепловентилятор:

Все просто — растёт напряжение в линии — пропорционально растёт ток. Напряжение падает — ток в цепи падает. Обратите внимание в месте перехода напряжения через ноль — ток растёт сразу. А вот так выглядит ток в той же цепи, если я развожу контакты и вызываю дуговой пробой последовательно в цепи. Появляется ступенька — ток появляется только после того, как напряжение достигнет напряжения пробоя зазора между проводниками:

Можно подумать, что достаточно просто следить за тем, есть ли ступенька в потреблении тока при переходе напряжения через ноль. Но увы, этот способ не работает, поскольку такая ступенька появляется у многих видов нагрузки. Например, если у устройства есть регулировка мощности тиристорным регулятором, который такую ступеньку создаёт, и меняя её ширину, регулирует мощность в нагрузке. Вот просто посмотрите, как выглядит график тока у пылесоса с регулятором мощности:

Кроме того, идеальный случай, когда в линии всего одна нагрузка, встречается редко. Чаще на линии несколько потребителей, и их токи суммируются. В итоге график начинает выглядеть совершенно ненаглядно. На графике ниже четыре потребителя (обогреватель 1кВт, электрочайник 2 кВт, пылесос с регулятором на половинной мощности (примерно 800 Вт) и мощный импульсный блок питания, нагруженный на балласт (примерно 180 Вт)). Слева нет дугового пробоя, а справа последовательный дуговой пробой обогревателя на 1 кВт, т.е. ток дуги составляет только четверть от всего тока потребления:

Что делать? Посмотрим внимательно на график с искрением — скорость нарастания тока в цепи после пробоя огромная, ступенька практически вертикальная! А значит нам нужно смотреть не на появление ступеньки, а на её отвесность. Проще всего это сделать анализируя спектр сигнала, чем отвеснее ступенька, тем шире её спектр. Наглядно я изобразил на этой картинке:

Устройство защиты от дуги: как работают современные модули

За основу конструкции взята технология цифровых регистраторов, когда период высокочастотных импульсов калиброванного генератора используется для формирования времени измерения действующих значений тока или напряжения.

Сигналы снимаются с соответствующих встроенных датчиков и обрабатываются контроллером по заданным алгоритмам. Производители не раскрывают свои технологии, но о результатах можно судить по техническим характеристикам.

Устройство защиты от дуги работает по принципу постоянного сканирования спектра тока внутри контролируемой области. При возникновении в ней искрения микроконтроллер моментально оценивает возможность причинения ею вреда, принимает решение на отключение или игнорирование.

Самое ценное в этом алгоритме — способность микроконтроллера отличать искрения, создаваемые коллекторными электродвигателями бытовых приборов и, например, сварочных аппаратов, от повреждений проводки.

Под него создаются программы, изготавливаются микросхемы и конечные модули.

Проведем их анализ по косвенным причинам, которые производители публикуют выходными параметрами. Рассмотрим несколько модулей.

S-ARC1: технические характеристики ABB с видеороликом производителя

Дуговая защита от АВВ, выполненная в модуле S-ARC1, показана на средней части картинки. Ее характеристики для наглядности увеличил и расположил слева. Красными стрелками указал на наиболее важные параметры.

Справа показал внешний вид дифференциального автомата DS201 этого же производителя. Снимки достались с разных ракурсов, но они позволяют судить о схожести корпусов и способов подключения проводов.

Маркировка на клемме фазы 1/2 сверху и 2/1 снизу говорит о том, что провода можно заводить с любого направления, как удобно монтажнику. Сторона подачи напряжения не сказывается на работе защиты.

Этим учитывают негласные правила того, что на Западе всю проводку стараются заводить снизу, а у нас принят верхний монтаж.

Стандартные зажимы для клемм позволяют использовать монтажные гребенки, что избавляет от обычных проволочных перемычек, экономит место, упрощает работы.

Левая нижняя стрелка указывает на работу модуля по цифровой технологии с электронной схемой. Дальше идет надпись: В16, как и у автоматического выключателя — времятоковая характеристика B и номинальный ток (16 ампер).

Для сведения: поискал модули защит дугового короткого замыкания на большие номинальные токи. Все они сконструированы для работы в пределах 10-40 ампер. Выше найти у зарубежных производителей мне не удалось.

По показателям времятоковой характеристики и номинального тока удобно подбирать S-ARC1 под конкретный защитный автомат.

Надписи в прямоугольниках 6000 и 3 говорят о том, что коммутационная способность контактов способна разорвать аварийные токи до 6 кА, а класс токоограничения — №3 (самый быстрый).

Существует много конструкций модулей, способных надежно разрывать и большие аварийные токи — 10 килоампер.

На сайте Eaton Corporation нашел вот такую вольтамперную характеристику B и C работы дуговой защиты модулей AFDD+.

Предлагаю сравнить с характеристикой автоматического выключателя.

Как видите, у них много общего. У AFDD параметры отключения на характеристиках показаны семью позициями. Смотрите и сравнивайте сами.

Работа модулей ABB S-ARC1 показана в полутораминутном ролике компании. Кто не понимает немецкую речь может смотреть без звука.

Обратите внимание на момент отключения защиты. Она срабатывает не сразу, а отключает питание после начала возгорания проводки. Такие настройки выбраны специально для повышения надежности.

УЗМ 51МД: противопожарное устройство защиты от компании Меандр в Санкт Петербурге

Отечественный производитель выпустил уже много собственных модулей, которые отличаются алгоритмом работы и характеристиками. Общей моделью стало реле УЗМ-50М.

Последние разработки УЗМ-50МД и УЗМ-51МД с заинтересовавшими меня характеристиками показываю картинкой с красными стрелками.

Меандр подчеркивает надписью на лицевой стороне корпуса, что они созданы для работы в сети под напряжением 230 вольт с частотой 50 герц и не могут использоваться в качестве разъединителей.

Однако больше заинтересовали три другие величины:

1. Увеличенный по сравнению с AFDD номинальный ток до 63 A.
2. Уменьшенная коммутационная способность контактов разрывать аварийные токи до 4,5 kA.
3. Строгая зависимость направления подачи напряжения. Вход расположен сверху, а выход — снизу. Менять провода местами нельзя.

По этим трем показателем защита проигрывает своим зарубежным аналогам.

Меандр опубликовал принципиальную схему устройства УЗМ-51МД, используемую для подключения проводов фазы и нуля.

Она показывает, что эта защита контролирует состояние входного напряжения и при отклонении параметров от уставки отключает его с нагрузки.

Интерес представляет диаграмма работы УЗМ 51МД, показывающая верхние и нижние уровни ограничения напряжения, зоны ускоренного отключения и с задержкой.

Диаграмма с временными параметрами срабатывания взята на сайте производителя.

УЗИС: устройство от искрения компании Эколайт — что не понравилось и отталкивает

Ведущий отечественный производитель светодиодной техники тоже выпустил модуль защиты со специфическими характеристиками.

Справа на картинке сразу видно, что подвод напряжения выполнен снизу, а выход сверху, что противоречит нашим общепризнанным правилам монтажа.

Номинальный ток модуля 40 ампер, а напряжение сети 230 вольт. Имеется возможность ограничения верхнего предела до 290. Прямо на коробке приведены условия эксплуатации и технические характеристики.

Туда же вложена вилка “Тест”. Ее назначение — проверять исправность встроенной электроники подключением в розетку. (Странная конструкция: хранить в розетке нельзя, а благодаря маленьким габаритам ее легко потерять.)

Составные части модуля, извлеченные из корпуса, представлены на картинке ниже.

Хорошо видно, что магистраль рабочего нуля не разрывается, выполнена цельной. На электронной плате хорошо заметен микропроцессор и остальные электронные компоненты.

Защита от импульсного перенапряжения возложена на варистор. Его корпус не закрыт. Значит, при срабатывании он может взорваться, осколки разлетятся внутри схемы.

Фото силовой части показывает измерительный трансформатор тока в виде кольца, мощный коммутационный контакт и электромагнит.

Сразу вспоминается заявленная величина номинального тока: 40A. Разрыв такой нагрузки без образования электрической дуги не происходит. Ее потребуется погасить. Дугогасящей камеры не видно: отсутствует.

Коммутационная способность контактов не указана, а даже Меандр заявил о своем модуле — 4500.

Вот такие мысли приходят в голову при первом знакомстве с защитой от искрения компании Эколайт и Меандр.

▍ Ложные срабатывания и шапка-невидимка

Ложные срабатывания — головная боль разработчиков УЗДП. В электросети творится полная анархия — каждая нагрузка потребляет ток как хочет, некачественные устройства ещё активно создают помехи.
Вот, например, посмотрите, как выглядит ток, когда я просто включил шлифмашинку с умирающим двигателем:

А вот так выглядит ток сварочного аппарата (я взял обычный трансформатор и варил скрутку угольным электродом):

При этом формально устройство не должно сработать — дугового пробоя нет. А теперь представьте, что у вас таких устройств на одной линии с десяток — их токи сложатся, шумы просуммируются, а разработчик роскомнадзорнется от безнадёги.

Получается довольно нетривиальная задача — с одной стороны нужно повышать чувствительность, а с другой стороны, не допускать ложные срабатывания. Поэтому разработчики не спешат раскрывать свои хитрые алгоритмы. Единственное описание алгоритма работы я нашёл тут.

И тут важно отметить: Ни одно УЗДП не застраховано от ложных срабатываний!

Более того, из всех устройств защиты, УЗДП наверное единственное, которое может дать ложное срабатывание в
исправном состоянии
. Это важно помнить при проектировании! (но об этом ближе к концу). Например, найдётся гад, вроде меня, который откопает старую советскую лампу УФО-Б (ртутная дуговая лампа высокого давления с резисторным балластом) и включит её в сеть, При розжиге график потребления тока выглядит так:

У неё и происходит дуговой пробой на поджигающем электроде, и лампа вызывала ложное срабатывание при каждом включении! Такие проблемные устройства отыскать было трудно, но у меня получилось. В процессе тестов УЗДП я пробовал разные виды нагрузок и нашёл свой криптонит на каждую модель УЗДП. Впрочем, подавляющее большинство бытовых устройств проблем не вызывает.

Любое государство не терпит анархии, поэтому с ней борется. Во многих странах есть требования по электромагнитной совместимости для устройств — они не должны мешать работе других устройств в электросети. Поэтому мощность и спектр помех, которые могут просачиваться с устройства обратно в сеть ограничивается. Следствием этого стала установка фильтров в устройства. Фильтр ослабляет высокочастотные помехи, которые генерирует устройство. Например, любой импульсный блок питания имеет в своей схеме такой фильтр, вот я взял первую попавшуюся схему блока питания Meanwell (нравятся они мне) и обвел рамкой фильтр:

Сетевой фильтр является шапкой-невидимкой: всё, что происходит за ним, становится невидимым для УЗДП. Технически, кроме дросселей или ёмкостей можно использовать разделительный трансформатор. По этой причине мой эрзац-сварочный аппарат для сварки скруток не вызывал ложных срабатываний — дуговой пробой был во вторичной обмотке, поэтому трансформатор работал как фильтр. Добавление простого фильтра (вырванного из микроволновки) в виде синфазного дросселя полностью устранило проблему ложного срабатывания с лампой УФО-Б, которое я описал выше.

Отсюда следует, что вероятность ложных срабатываний резко возрастает, если в сеть включается устройство, у которого:

1. Нет таких фильтров, просто потому что оно старое. Например, 1960х годов, когда требования были попроще
2. Фильтры есть, но не эффективны из-за кривой схемотехники или экономии. Этим часто грешат noname устройства, где для экономии выбрасывается всё, что отвечает за качество или безопасность. Хороший фильтр тяжёл, так как требует много меди и железа.

Выходит, что качественные, соответствующие современным требованиям электроустройства для УЗДП проблем доставлять не должны. А если у вас есть одно такое проблемное устройство (например, любимая электробритва дедушки), то его можно «скрыть» от УЗДП шапкой-невидимкой в виде дополнительного сетевого фильтра. Специализированные фильтры в виде радиодеталей можно посмотреть тут: (https://www.promelec.ru/catalog/409/455/494/) хотя, я надеюсь, у производителей УЗДП появится такое изделие как опция.
И я думаю многих беспокоит вопрос — а не срабатывает ли УЗДП на сварку? — нет, я опробовал несколько инверторных сварочных аппаратов — всё в порядке.

Таблица состояний индикатора УЗДП IEK

На передней панели устройства расположен двухцветный индикатор, который может гореть, мигать или не гореть двумя цветами – красным и зеленым.

Таблица индикации состояния работы и аварий УЗДП IEK

Разберём подробно состояния, индицируемые этим светодиодом.

Таблица светодиодной индикации неисправностей и состояния работы

• Постоянный зелёный – всё ОК. Всё включено и работает.
• Постоянный красный – выполнена основная функция устройства, оно отключило нагрузку вследствие искрения в цепи нагрузки. Что дальше? Просто включаем УЗДП, и смотрим, что будет дальше. Наша цель – найти место и устранить причину искрения. Как это сделать – будет ниже.
• Мигающий зелёный – устройство отключилось по причине превышения порога 275 В. При этом в момент наблюдения напряжение ниже 275 В, можно включать УЗДП и наслаждаться благами электрификации всей страны.
• Мигающий красный – то же самое (выключено из-за превышения уровня 275 В), с маленьким отличием – в сети сейчас авария, и включать УЗДП нельзя (хотя нет, можно, но через долю секунды оно выключится). Тут нужно разобраться, что произошло, либо подождать в надежде, что светодиод станет мигать зелёным цветом. Если “зелёного” нет, придётся вызвать электрика. И поблагодарить УЗДП – иначе бы наши лампочки Ильича не миновала печальная участь.
• Мигающий двумя цветами – самое печальное событие, УЗДП сам проверил своё “здоровье”, и решил, что неисправен. Можно попробовать “перезагрузить” его, выключив и включив обратно вводной автомат (ведь внутри – контроллер, а они имеют свойство иногда “зависать”). Если это не помогло – нужно выключать вводной автомат и снимать УЗДП на замену. Временно можно поставить двухполюсный автомат с током не менее номинала УЗДП. Почему двухполюсный автомат, неужели он является аналогом УЗДП? Конечно, нет, просто контакты такого автомата и УЗДП идеально совпадают, и их можно использовать в данном случае как клеммы.

Пикантный вопрос, который я не раз поднимал в статьях про реле напряжения – надо ли ставить байпас? Его теоретически можно сделать в виде автомата параллельно фазным выводам УЗДП. С одной стороны, его могут включить некомпетентные пользователи, и тогда герой статьи останется не у дел. Но если наш “пожарник” начнёт мигать всеми цветами – восстановить работу квартиры можно за секунду. Естественно, производитель ставить байпас не рекомендует, поэтому решайте сами.

Казалось бы, почему при восстановлении уровня напряжения устройству не включиться? Однако, это запрещено ГОСТом 62606-2016 – должен прийти человек, проанализировать причину, убедиться в безопасности, и вручную подать питание.

▍ Из крайности в крайность

Противоположной проблемой является потеря чувствительности на длинных линиях. Любой кусок проводника обладает собственной индуктивностью и распределённой ёмкостью. Если у нас есть длинная линия, то вот как будет отличаться:

▍ Почему только сейчас?

Если предохранители известны более сотни лет, автоматические выключатели примерно столько же, УЗО — полсотни лет, то УЗДП появились совсем недавно — уже в конце XX века. А всё потому, что без электроники обнаружение дугового пробоя сделать невозможно. А относительно дешёвые микроконтроллеры, на которых можно реализовать цифровую обработку сигналов появились совсем недавно. Вот и получается, что только сейчас стало возможным не только технически реализовать такой вид защиты, но и сделать это по цене, доступной частным лицам.
Законодательство тоже активно меняется — новое устройство вносят в различные правила и нормы, делая обязательным к применению в некоторых задачах. Не хочется ссылаться на различные постановления (потом замучаюсь бегать и вносить правки при очередном изменении), но у нас в стране УЗДП начали легализироваться с ГОСТ IEC 62606-2016, который является переводом стандарта МЭК. Собственно стандарт не только определяет требуемые характеристики УЗДП и методику тестирования, но наконец определил само название этого типа устройств — УЗДП.

Виды и типы УЗДП

При всем при этом, ГОСТ не определяет как именно это сделать. Каждый производитель решает задачу по своему и оформляет соответствующие патенты.

Меандр УЗМ 51МД

AFDD Eaton

УЗИс-С1-40 Эколайт

Siemens 5SM AFD

ABB S-ARC1

Hager

Только при наложении в совокупности всех факторов, защитный аппарат определяет что в цепи появилась дуга и отключает ее.

Если импульсы в сети меньше заданной амплитуды, то это считается не опасным и прибор не реагирует.

Ручных настроек в отличии от привычных нам реле напряжения, на таких дугозащитных «автоматах» нет.

В релюшках напряжения можно подкрутить срабатывание как по верхней границе, так и по нижней. Здесь же все параметры задаются на заводе изготовителе.

Безусловно, у самых первых подобных экземпляров все еще встречаются погрешности и ложные срабатывания. Технологию нельзя назвать до конца отработанной.

Однако большинство грубых ошибок уже исключены. Например обыкновенный пылесос, блендер или дрель, при включении могут породить похожую на дугу определенную волновую характеристику. Также дуга возникает при электророзжиге плиты.

Любой щеточный электроинструмент искрит, в особенности если его щетки уже достаточно выработались. Не говоря уже про начальный бросок пускового тока.

Производители учитывают все эти рабочие моменты и ложных срабатываний у качественных моделей становится все меньше и меньше.

Как быстро должны срабатывать такие устройства обнаружения дугового разряда? Зависит здесь все от напряжения и номинала тока дуги.

По требованию стандарта IEC 62606 при токе в 10А время срабатывания не должно превышать 0,25 секунд.

Вот таблица всех значений:

▍ Куда включать?

УЗДП не самостоятельное устройство — обычно оно требует отдельного автоматического выключателя. Производители, в погоне за нашими кошельками и компактностью могут совмещать УЗДП с автоматическим выключателем — такой гибрид уже можно использовать самостоятельно. При использовании нескольких типов устройств защиты, последовательность соединения роли не играет. Можно ставить УЗДП как до УЗО, так и после.
Обратите внимание, у некоторых моделей УЗДП ввод сделан СНИЗУ, причём это не придурь разработчиков, и встречается и у именитых западных производителей. Я уверен, конструкторы до последнего старались сделать как все привыкли, но что-то помешало.

Типовая схема включения УЗДП:

В идеальном мире, конечно же, каждой линии свой автомат и УЗДП, но учитывая цены и средние зарплаты — это мечта. Но одно УЗДП на целый частный дом — может создать много проблем, как в случае его срабатывания искать место проблемы? Поэтому хоть какое-то разделение на группы стоит предусмотреть.

Отдельной осторожности требует использование УЗДП на линиях с важными нагрузками, отключение которых может наделать бед не меньших, чем дуговой пробой. Циркуляционные насосы, сетевые коммутаторы и т.п. Более того, в стандартах явно запрещают использовать УЗДП для некоторых потребителей — например, с аппаратами искусственной вентиляции лёгких.

В.4. Особенности подключения УЗДП при проектировании

В.4.1 При проектировании электрических сетей жилых и общественных зданий подключение и монтаж УЗДП следует выполнять в соответствии с положениями настоящего раздела, требований ГОСТ IEC 62606.

В.4.2 Схемы подключения УЗДП к распределительным и групповым сетям жилых и общественных зданий в электроустановку здания приведены на рисунках В.4.1-В.4.8.

В.4.3 Порядок подключения УЗДП к групповой сети

На рисунке В.4.1 представлен вариант общей схемы подключения УЗДП к групповым сетям жилых и общественных зданий с применением типа заземления системы питания TN–C–S, которые, условно разделены на три групповые сети, в каждой из которых выполнено подключение УЗДП.

Выбор УЗДП с номинальным рабочим током 32А и 40А определяется в зависимости от максимальной токовой нагрузки, которая для первой групповой сети составляет 29А.

Суммарный ток нагрузки второй групповой сети составляет 20А. Следует выбирать УЗДП с номинальным рабочим током 25А.

Третья групповая сеть предусматривает нагрузку 25А. Следует выбирать УЗДП (3) с номинальным рабочим током 25А или более.

В.4.4 Подключение УЗДП в жилом здании

На рисунке В.4.2 приведен вариант схемы электроустановки отдельного жилого здания. Электроэнергия в здание подается по однофазной схеме.

Групповая сеть защищена одним УЗДП с номинальным рабочим током 63А, что соответствует номиналу вводного автомата.

На рисунке В.4.3 показан вариант подключения УЗДП к групповой сети при разделении электроприемников на 2 группы:

— отдельно групповая для электроприемников большой мощности;

— вторая розеточная.

В этом случае следует применять два УЗДП с номинальным током для защиты самих УЗДП для зашиты от короткого замыкания.

Цепи электроприемников большой мощности выделить в отдельную группу и применить два УЗДП с номинальным током 63А. Автоматический выключатель, установленный перед счётчиком, обеспечивает защиту самих УЗДП от сверхтоков.

При необходимости повысить степень защиты жилого здания от искрения или дугового пробоя, рекомендуется применить схему, с защитой каждой отдельной группы (рисунок В.4.4).

Возможны другие варианты подключения УЗДП, являющиеся вариантами схем, представленных на рисунках В.4.2-В.4.4.

Рис. В.4.1. Электроустановка здания. Система питания с типом заземления TN-C-S. Общая схема подключения двухполюсного УЗДП к групповым сетям

Рис. В.4.2. Электроустановка жилого дома (вариант).

Система питания с типом заземления TN-C-S. Схема подключения двухполюсного УЗДП к групповым сетям

Рис. В.4.3. Электроустановка жилого дома (вариант). Система питания с типом заземления TN-C-S.

Применение УЗДП для двух группы электрических сетей

Рис. В.4.4. Электроустановка жилого дома (вариант). Система питания с типом заземления TN-C-S. Схема подкдючения УЗДП к электрической сети каждого отдельного электроприемника

В.4.5 Подключение УЗДП к трехфазной сети с подключением групповых сетей по фазам к групповым сетям одноквартирного жилого дома.

На рисунке В.4.5. представлен вариант схемы подключения УЗДП к групповым сетям одноквартирного жилого дома, подключенного к трехфазной сети.

В проекте (вариант) предусмотрено распределение нагузки по фазам, а также возможность поэтажного разделения групповых сетей.

В схеме (рисунок В.4.5) выбор номинала УЗДП должен быть выполнен с учетом расчетного тока электроприемников.

В.4.6 Подключение УЗДП к групповой сети промышленного здания или отдельного помещения.

Подключение УЗДП к групповой сети промышленного здания осуществляется в соответствии с выше изложенными принципами и с применением рассмотренных схем. Конфигурация групповой сети определяется, исходя из количества, назначения и мощности электроприемников, и УЗДП должны быть устанавлены в каждую однофазную сеть для группы электроприников, если существует возможность применения УЗДП соответствующего номинала, либо для каждого номинала.

Примечание – Для питания трехфазных электроприемников установка двухполюсных УЗДП не допускается в связи с возможностью отключения одной фазы, что может привести к неисправности электрооборудования.

Рис. В.4.5. Электроустановка одноквартирного жилого дома (вариант). Система питания с типом заземления TN-C-S. Схема подкдючения УЗДП к групповым сетям одноквартирного жилого дома с трехфазным вводом

В.4.7 Подключение УЗДП в электрических щитках квартир.

В квартирном щитке УЗДП следует устанавливать в качестве общего прибора защиты от пожароопасного искрения и дугового пробоя, после вводного автомата или счетчика электрической энергии. При наличии большого количестве потребителей и разделения групповой квартирной сети на несколько (по назначению), наряду с УЗДП общего назначения следует рассмотреть целесообразность применения конкретного УЗДП для конкретной цепи.

Для повышения надежности защиты от пожароопасного искрения и дугового пробоя проектом может быть предусмотрена установка УЗДП для каждого отдельного помещения.

На рисунке В.4.6 и рисунке В.4.7 показаны другие возможные варианты групповых сетей квартир.

На рисунке В.4.6 представлен вариант схемы с разделением групповой сети на сеть общего потребления и сеть, питающую электрооборудования, размещенного в санитарно-технической кабине.

На рисунке В.4.7 представлены групповые сети квартиры, в которых отсутствует защитный провод РЕ.

В.4.8 Некоторые другие варианты подключения УЗДП.

В рассмотренных вариантах групповых сетей (рис. В.4.1 — В.4.7) могут применяться как двухполюсные, так и однополюсные АВ, включенные в фазную линию.

В связи с появлением комбинированных устройств защиты электрических сетей, совмещающих автоматические выключатели и УЗДП в одном изделии, допускается их установка в групповые электрические сети с учетом требований изложенных в настоящем приложении.

Применение четырехполюсных (трехполюсных) УЗДП допускается.

Рис. В.4.6. Электроустановка квартиры. Система питания с типом заземления TN-C-S. Вариант схемы подключения УЗДП в электрический щиток квартиры с разделением групповой сети

Рис. В.4.7. Электроустановка квартиры. Вариант схемы подключения УЗДП при отсутствии защитного провода PE в цепи розеток

В.5 Установка и монтаж УЗДП

В.5.1 Установку и монтаж УЗДП следует производить в соответствии с требованиями настоящего раздела и ГОСТ IEC 62606.

В.5.2 При проектировании групповых сетей жилых и общественных зданий с применением УЗДП в целях противопожарной защиты с УЗДП следует применять защитные устройства от короткого замыкания, отвечающих требованиям ГОСТ IEC 61008-1, ГОСТ IEC 61009-1, ГОСТ IEC 62423, с которыми УЗДП должно быть скоординировано по номинальному току Iн (см. раздел 5.5 п.5.5.1 и раздел 6, п. 6.2.2 ГОСТ IEC 62606-2016).

В.5.3 Схемы подключения УЗДП совместно с устройствами защиты групповых сетей от возможных коротких замыканий (автоматическими выключателями, автоматическими выключателями дифференциальной защиты) приведены на рисунке В.5.1 а, в, с.

При этом номинальный ток Iн УЗДП должен соответствовать номинальным токам устройств защиты от КЗ.

В.5.4 УЗДП следует устанавливать в щитовое оборудование, отвечающее требованиям для их применения в жилых и общественных зданиях по ГОСТ 32395, ГОСТ 32397, ГОСТ 32396, совместно с устройствами защиты от короткого замыкания и перегрузок.

Рис. В.5.1. Схемы подключения УЗДП совместно с устройствами защиты групповых сетей от возможных коротких замыканий (автоматическими выключателями, автоматическими выключателями дифференциальной защиты, а также устройства защитного отключения УЗО).

В.5.5 Установку, монтаж и эксплуатацию УЗДП следует выполнять в соответствии с требованиями раздела 7 и таблицы 6 ГОСТ IEC 62606-2016, в которых указаны воздействующие факторы внешней среды.

В.5.6 Работы по монтажу УЗДП должны быть выполнены при отключенном напряжении и с соблюдением техники безопасности.

В.5.7 Установка и монтаж УЗДП должны быть выполнены квалифицированными электромонтажниками, обученными, имеющими III группу по технике безопасности и выше.

В.5.8 Перед установкой и монтажом УЗДП в соответствии с паспортом на изделие (руководством по монтажу и эксплуатации), прилагаемом в комплекте поставки УЗДП, следует проверить соответствие номинального тока Iн, номинальных токов защитных устройств (автоматических выключателей, автоматических выключателей с дифференциальной защитой, устройств защитного отключения УЗО).

В.5.9 Перед установкой УЗДП следует оценить возможность монтажа в объеме щитового оборудования по его габаритным, установочным и присоединяющим размерам с учетом устанавливаемых габаритных размеров защитных устройств.

В.5.10 Групповые (внутренние) электрические сети жилых и общественных зданий в соответствии с 1.5.3 должны быть нераспространяющими горение и выполняться кабелями или проводами с токопроводящими жилами из меди или алюминиевых сплавов.

Сечение токопроводящих медных жил и токопроводящих жил из алюминиевых сплавов проводов и кабелей должны отвечать требованиям 1.5.46 и таблицы 15.3, а также отвечать требованиям [10].

В.5.11 Провода и кабели с токопроводящими медными жилами и жилами из алюминиевых сплавов, применяемые в электропроводках жилых и общественных зданий при соединении с выводами (контактными зажимами), аппаратов защиты и УЗДП должны отвечать требованиям ГОСТ 10434, ГОСТ 17441, ГОСТ 31604, ГОСТ IEC 62606, а также требованиям раздела В.5 настоящего приложения.

В.5.12 Подключение контактных выводов УЗДП всех предприятий-изготовителей при соединении внешних проводников (проводов и кабелей) с медными токопроводящими жилами и токопроводящими из алюминиевых сплавов должны соответствовать требованиям ГОСТ 10434, ГОСТ 17441, ГОСТ 31604, ГОСТ IEC 62606.

В.5.13 Конструкции выводов для подключения внешних проводников (проводов и кабелей) электропроводки групповых сетей жилых и общественных зданий при подключении и монтаже УЗДП должны отвечать требованиям п.п. 8.2.4, п.п. 8.2.5 раздела 8 ГОСТ IEC 62606-2016, а также приложений IB, IC, J, К, L ГОСТ IEC 62606-2016.

В.5.14 УЗДП в щитовом оборудовании следует устанавливать в вертикальном положении. При этом органы ручного управления УЗДП должны располагаться на лицевой стороне.

В.5.15 Защелка УЗДП должна быть сдвинута вниз (вверх). Установить УЗДП на DIN-рейку. Задвинуть защелку вверх (вниз). Проверить надежность установки УЗДП на DIN-рейке.

В.5.16 Защищаемая групповая линия может иметь любой вид электропроводки и состав электроприемников. Ток, протекающий в защищаемой сети, не должен превышать номинальный ток Iн УЗДП.

Пример групповой электрической сети представлен на рисунке В.5.2.

Рис. В.5.2. Пример защищаемой электрической цепи. Нагрузка — электрооборудование и электроприёмники в составе защищаемой цепи (электропроводка, дополнительные АВ, УЗО и дифавтоматы, розетки, светильники, электроприборы и т.д.). НО — нагрузка осветительная, Р — розетки, ДА — дифавтомат (вариант) в удаленном щитке. Номинальный ток УЗДП в примере — 40 А.

В.5.17 Перед проведением монтажа должно быть определено назначение проводов групповой электрической сети, где: «L» — «фаза», «N» — ноль, которые следует присоединить к выходной группе контактов УЗДП.

Если ранее контакты были присоединены к другим проводам или контактным группам монтажных коробок, щитков и т.д., их следует отсоединить.

В.5.18 С концов проводов или кабелей, предназначенных для подключения к выводам УЗДП, с токопроводящих жил должна быть удалена изоляция. Рекомендуемая длина оголенной части жил составляет 10-12 мм.

В.5.19 В соответствии с требованиями инструкций, исходя из конструкции токопроводящих жил, при необходимости, произвести подготовку проводов: например, пропаять жилы проводов или применить кабельные наконечники.

Примечание — Для УЗДП с номинальным током до 32 А включительно, в соответствии с ГОСТ 1ЕС 62606-2016 (п.8.2.5.4) специальная подготовка проводников не требуется.

В.5.20 Установить провода «L» и «К» в соответствующие зажимы выходной группы контактов «OUT» УЗДП.

Затяжку винтов крепления токопроводящих жил с выводами УЗДП следует производить в соответствии с величинами крутящих моментов (Нм), указанными в инструкции предприятия-изготовителя, и в соответствии с требованиями ГОСТ 10434, приложение 4, таблица 9.

Примечание — Для болтовых соединений проводников из меди и твердых алюминиевых сплавов рекомендуется применять крутящие моменты, значения которых в 1.5-1.7 раза превышают установленные в ГОСТ 10434-82, приложение 4, таблица 9.

В.5.21 При отсутствии автоматического выключателя (АВ), защищающего от сверхтоков короткого замыкания с номинальным током, не превышающим номинальный ток УЗДП, установить такой АВ на входе УЗДП.

В.5.22 Провода или кабели, соединяющие защитные устройства (АВ, УДТ, УЗО) и УЗДП, должны иметь сечения токопроводящих жил, соответствующие току, который по ним протекает.

Библиография

Дополнить библиографическими ссылками [9], [10] в следующей редакции:

[9] Постановление Правительства Российской Федерации от 12.04.2012 г. № 290 «О государственном пожарном надзоре»

[10] ВСН-370-93 «Инструкция по монтажу электропроводок в трубах»

УДК 696.6:006.354 ОКС 91.140.50

Ключевые слова: электроустановки, строящиеся, реконструируемые и капитально ремонтируемые жилые и общественные здания

__________________________________________________________________

ИСПОЛНИТЕЛЬ

АО «ЦНИИПромзданий»

СОИСПОЛНИТЕЛЬ

ООО «Ассоциация РЭМ»

В.4.1 При проектировании электрических сетей жилых и общественных зданий подключение и монтаж УЗДП следует выполнять в соответствии с положениями настоящего раздела, требований ГОСТ IEC 62606.

В.4.2 Схемы подключения УЗДП к распределительным и групповым сетям жилых и общественных зданий в электроустановку здания приведены на рисунках В.4.1-В.4.8.

В.4.3 Порядок подключения УЗДП к групповой сети

На рисунке В.4.1 представлен вариант общей схемы подключения УЗДП к групповым сетям жилых и общественных зданий с применением типа заземления системы питания TN–C–S, которые, условно разделены на три групповые сети, в каждой из которых выполнено подключение УЗДП.

Выбор УЗДП с номинальным рабочим током 32А и 40А определяется в зависимости от максимальной токовой нагрузки, которая для первой групповой сети составляет 29А.

Суммарный ток нагрузки второй групповой сети составляет 20А. Следует выбирать УЗДП с номинальным рабочим током 25А.

Третья групповая сеть предусматривает нагрузку 25А. Следует выбирать УЗДП (3) с номинальным рабочим током 25А или более.

В.4.4 Подключение УЗДП в жилом здании

На рисунке В.4.2 приведен вариант схемы электроустановки отдельного жилого здания. Электроэнергия в здание подается по однофазной схеме.

Групповая сеть защищена одним УЗДП с номинальным рабочим током 63А, что соответствует номиналу вводного автомата.

На рисунке В.4.3 показан вариант подключения УЗДП к групповой сети при разделении электроприемников на 2 группы:

— отдельно групповая для электроприемников большой мощности;

— вторая розеточная.

В этом случае следует применять два УЗДП с номинальным током для защиты самих УЗДП для зашиты от короткого замыкания.

Цепи электроприемников большой мощности выделить в отдельную группу и применить два УЗДП с номинальным током 63А. Автоматический выключатель, установленный перед счётчиком, обеспечивает защиту самих УЗДП от сверхтоков.

При необходимости повысить степень защиты жилого здания от искрения или дугового пробоя, рекомендуется применить схему, с защитой каждой отдельной группы (рисунок В.4.4).

Возможны другие варианты подключения УЗДП, являющиеся вариантами схем, представленных на рисунках В.4.2-В.4.4.

Рис. В.4.1. Электроустановка здания. Система питания с типом заземления TN-C-S. Общая схема подключения двухполюсного УЗДП к групповым сетям

Рис. В.4.2. Электроустановка жилого дома (вариант).

Система питания с типом заземления TN-C-S. Схема подключения двухполюсного УЗДП к групповым сетям

Рис. В.4.3. Электроустановка жилого дома (вариант). Система питания с типом заземления TN-C-S.

Применение УЗДП для двух группы электрических сетей

Рис. В.4.4. Электроустановка жилого дома (вариант). Система питания с типом заземления TN-C-S. Схема подкдючения УЗДП к электрической сети каждого отдельного электроприемника

В.4.5 Подключение УЗДП к трехфазной сети с подключением групповых сетей по фазам к групповым сетям одноквартирного жилого дома.

На рисунке В.4.5. представлен вариант схемы подключения УЗДП к групповым сетям одноквартирного жилого дома, подключенного к трехфазной сети.

В проекте (вариант) предусмотрено распределение нагузки по фазам, а также возможность поэтажного разделения групповых сетей.

В схеме (рисунок В.4.5) выбор номинала УЗДП должен быть выполнен с учетом расчетного тока электроприемников.

В.4.6 Подключение УЗДП к групповой сети промышленного здания или отдельного помещения.

Подключение УЗДП к групповой сети промышленного здания осуществляется в соответствии с выше изложенными принципами и с применением рассмотренных схем. Конфигурация групповой сети определяется, исходя из количества, назначения и мощности электроприемников, и УЗДП должны быть устанавлены в каждую однофазную сеть для группы электроприников, если существует возможность применения УЗДП соответствующего номинала, либо для каждого номинала.

Примечание – Для питания трехфазных электроприемников установка двухполюсных УЗДП не допускается в связи с возможностью отключения одной фазы, что может привести к неисправности электрооборудования.

Рис. В.4.5. Электроустановка одноквартирного жилого дома (вариант). Система питания с типом заземления TN-C-S. Схема подкдючения УЗДП к групповым сетям одноквартирного жилого дома с трехфазным вводом

В.4.7 Подключение УЗДП в электрических щитках квартир.

В квартирном щитке УЗДП следует устанавливать в качестве общего прибора защиты от пожароопасного искрения и дугового пробоя, после вводного автомата или счетчика электрической энергии. При наличии большого количестве потребителей и разделения групповой квартирной сети на несколько (по назначению), наряду с УЗДП общего назначения следует рассмотреть целесообразность применения конкретного УЗДП для конкретной цепи.

Для повышения надежности защиты от пожароопасного искрения и дугового пробоя проектом может быть предусмотрена установка УЗДП для каждого отдельного помещения.

На рисунке В.4.6 и рисунке В.4.7 показаны другие возможные варианты групповых сетей квартир.

На рисунке В.4.6 представлен вариант схемы с разделением групповой сети на сеть общего потребления и сеть, питающую электрооборудования, размещенного в санитарно-технической кабине.

На рисунке В.4.7 представлены групповые сети квартиры, в которых отсутствует защитный провод РЕ.

В.4.8 Некоторые другие варианты подключения УЗДП.

В рассмотренных вариантах групповых сетей (рис. В.4.1 — В.4.7) могут применяться как двухполюсные, так и однополюсные АВ, включенные в фазную линию.

В связи с появлением комбинированных устройств защиты электрических сетей, совмещающих автоматические выключатели и УЗДП в одном изделии, допускается их установка в групповые электрические сети с учетом требований изложенных в настоящем приложении.

Применение четырехполюсных (трехполюсных) УЗДП допускается.

Рис. В.4.6. Электроустановка квартиры. Система питания с типом заземления TN-C-S. Вариант схемы подключения УЗДП в электрический щиток квартиры с разделением групповой сети

Рис. В.4.7. Электроустановка квартиры. Вариант схемы подключения УЗДП при отсутствии защитного провода PE в цепи розеток

В.5 Установка и монтаж УЗДП

В.5.1 Установку и монтаж УЗДП следует производить в соответствии с требованиями настоящего раздела и ГОСТ IEC 62606.

В.5.2 При проектировании групповых сетей жилых и общественных зданий с применением УЗДП в целях противопожарной защиты с УЗДП следует применять защитные устройства от короткого замыкания, отвечающих требованиям ГОСТ IEC 61008-1, ГОСТ IEC 61009-1, ГОСТ IEC 62423, с которыми УЗДП должно быть скоординировано по номинальному току Iн (см. раздел 5.5 п.5.5.1 и раздел 6, п. 6.2.2 ГОСТ IEC 62606-2016).

В.5.3 Схемы подключения УЗДП совместно с устройствами защиты групповых сетей от возможных коротких замыканий (автоматическими выключателями, автоматическими выключателями дифференциальной защиты) приведены на рисунке В.5.1 а, в, с.

При этом номинальный ток Iн УЗДП должен соответствовать номинальным токам устройств защиты от КЗ.

В.5.4 УЗДП следует устанавливать в щитовое оборудование, отвечающее требованиям для их применения в жилых и общественных зданиях по ГОСТ 32395, ГОСТ 32397, ГОСТ 32396, совместно с устройствами защиты от короткого замыкания и перегрузок.

Рис. В.5.1. Схемы подключения УЗДП совместно с устройствами защиты групповых сетей от возможных коротких замыканий (автоматическими выключателями, автоматическими выключателями дифференциальной защиты, а также устройства защитного отключения УЗО).

В.5.5 Установку, монтаж и эксплуатацию УЗДП следует выполнять в соответствии с требованиями раздела 7 и таблицы 6 ГОСТ IEC 62606-2016, в которых указаны воздействующие факторы внешней среды.

В.5.6 Работы по монтажу УЗДП должны быть выполнены при отключенном напряжении и с соблюдением техники безопасности.

В.5.7 Установка и монтаж УЗДП должны быть выполнены квалифицированными электромонтажниками, обученными, имеющими III группу по технике безопасности и выше.

В.5.8 Перед установкой и монтажом УЗДП в соответствии с паспортом на изделие (руководством по монтажу и эксплуатации), прилагаемом в комплекте поставки УЗДП, следует проверить соответствие номинального тока Iн, номинальных токов защитных устройств (автоматических выключателей, автоматических выключателей с дифференциальной защитой, устройств защитного отключения УЗО).

В.5.9 Перед установкой УЗДП следует оценить возможность монтажа в объеме щитового оборудования по его габаритным, установочным и присоединяющим размерам с учетом устанавливаемых габаритных размеров защитных устройств.

В.5.10 Групповые (внутренние) электрические сети жилых и общественных зданий в соответствии с 1.5.3 должны быть нераспространяющими горение и выполняться кабелями или проводами с токопроводящими жилами из меди или алюминиевых сплавов.

Сечение токопроводящих медных жил и токопроводящих жил из алюминиевых сплавов проводов и кабелей должны отвечать требованиям 1.5.46 и таблицы 15.3, а также отвечать требованиям [10].

В.5.11 Провода и кабели с токопроводящими медными жилами и жилами из алюминиевых сплавов, применяемые в электропроводках жилых и общественных зданий при соединении с выводами (контактными зажимами), аппаратов защиты и УЗДП должны отвечать требованиям ГОСТ 10434, ГОСТ 17441, ГОСТ 31604, ГОСТ IEC 62606, а также требованиям раздела В.5 настоящего приложения.

В.5.12 Подключение контактных выводов УЗДП всех предприятий-изготовителей при соединении внешних проводников (проводов и кабелей) с медными токопроводящими жилами и токопроводящими из алюминиевых сплавов должны соответствовать требованиям ГОСТ 10434, ГОСТ 17441, ГОСТ 31604, ГОСТ IEC 62606.

В.5.13 Конструкции выводов для подключения внешних проводников (проводов и кабелей) электропроводки групповых сетей жилых и общественных зданий при подключении и монтаже УЗДП должны отвечать требованиям п.п. 8.2.4, п.п. 8.2.5 раздела 8 ГОСТ IEC 62606-2016, а также приложений IB, IC, J, К, L ГОСТ IEC 62606-2016.

В.5.14 УЗДП в щитовом оборудовании следует устанавливать в вертикальном положении. При этом органы ручного управления УЗДП должны располагаться на лицевой стороне.

В.5.15 Защелка УЗДП должна быть сдвинута вниз (вверх). Установить УЗДП на DIN-рейку. Задвинуть защелку вверх (вниз). Проверить надежность установки УЗДП на DIN-рейке.

В.5.16 Защищаемая групповая линия может иметь любой вид электропроводки и состав электроприемников. Ток, протекающий в защищаемой сети, не должен превышать номинальный ток Iн УЗДП.

Пример групповой электрической сети представлен на рисунке В.5.2.

Рис. В.5.2. Пример защищаемой электрической цепи. Нагрузка — электрооборудование и электроприёмники в составе защищаемой цепи (электропроводка, дополнительные АВ, УЗО и дифавтоматы, розетки, светильники, электроприборы и т.д.). НО — нагрузка осветительная, Р — розетки, ДА — дифавтомат (вариант) в удаленном щитке. Номинальный ток УЗДП в примере — 40 А.

В.5.17 Перед проведением монтажа должно быть определено назначение проводов групповой электрической сети, где: «L» — «фаза», «N» — ноль, которые следует присоединить к выходной группе контактов УЗДП.

Если ранее контакты были присоединены к другим проводам или контактным группам монтажных коробок, щитков и т.д., их следует отсоединить.

В.5.18 С концов проводов или кабелей, предназначенных для подключения к выводам УЗДП, с токопроводящих жил должна быть удалена изоляция. Рекомендуемая длина оголенной части жил составляет 10-12 мм.

В.5.19 В соответствии с требованиями инструкций, исходя из конструкции токопроводящих жил, при необходимости, произвести подготовку проводов: например, пропаять жилы проводов или применить кабельные наконечники.

Примечание — Для УЗДП с номинальным током до 32 А включительно, в соответствии с ГОСТ 1ЕС 62606-2016 (п.8.2.5.4) специальная подготовка проводников не требуется.

В.5.20 Установить провода «L» и «К» в соответствующие зажимы выходной группы контактов «OUT» УЗДП.

Затяжку винтов крепления токопроводящих жил с выводами УЗДП следует производить в соответствии с величинами крутящих моментов (Нм), указанными в инструкции предприятия-изготовителя, и в соответствии с требованиями ГОСТ 10434, приложение 4, таблица 9.

Примечание — Для болтовых соединений проводников из меди и твердых алюминиевых сплавов рекомендуется применять крутящие моменты, значения которых в 1.5-1.7 раза превышают установленные в ГОСТ 10434-82, приложение 4, таблица 9.

В.5.21 При отсутствии автоматического выключателя (АВ), защищающего от сверхтоков короткого замыкания с номинальным током, не превышающим номинальный ток УЗДП, установить такой АВ на входе УЗДП.

В.5.22 Провода или кабели, соединяющие защитные устройства (АВ, УДТ, УЗО) и УЗДП, должны иметь сечения токопроводящих жил, соответствующие току, который по ним протекает.

Библиография

Дополнить библиографическими ссылками [9], [10] в следующей редакции:

[9] Постановление Правительства Российской Федерации от 12.04.2012 г. № 290 «О государственном пожарном надзоре»

[10] ВСН-370-93 «Инструкция по монтажу электропроводок в трубах»

УДК 696.6:006.354 ОКС 91.140.50

Ключевые слова: электроустановки, строящиеся, реконструируемые и капитально ремонтируемые жилые и общественные здания

__________________________________________________________________

ИСПОЛНИТЕЛЬ

АО «ЦНИИПромзданий»

СОИСПОЛНИТЕЛЬ

ООО «Ассоциация РЭМ»

▍ Искрит у соседа, а отключается у меня

К сожалению, такое возможно с некачественными УЗДП. Хоть УЗДП анализирует ток нагрузки, и, казалось бы, оно должно быть слепо ко всему, что происходит до него. Но линии электропередач неидеальный источник тока, и обладают внутренним сопротивлением. Поэтому на длинных линиях искрение мощной нагрузки вызовет заметные колебания напряжения питания, что в свою очередь вызовет колебания тока потребления (весьма солидные, если нагрузка нелинейная). Это называется перекрёстными помехами. Разработчики принимают меры, и различными приёмами снижают чувствительность к перекрёстным помехам с переменным успехом.

▍ Оно сработало — дальше что?

Наверное, самый интересный вопрос. Я уверен, при срабатывании защиты большинство просто пойдёт и включит всё обратно, не попытавшись разобраться в причинах. Но мы же не такие?)
Если сработало УЗДП — значит была причина, и желательно попытаться её найти. Задача упрощается, если при включении УЗДП снова отключится — значит проблема устойчивая — используя автоматические выключатели (теперь вы понимаете, что чем более развитое деление на группы — тем проще искать проблему?) последовательно включаем группы. Если при подключении очередной группы, например, «гараж», УЗДП снова срабатывает — начинаем искать проблему уже там. Поиск неисправности может быть нудным, но в общем то он ничем не отличается от поиска причин срабатывания любого другого устройства защиты, например, УЗО.

Если при включении УЗДП повторного отключения не происходит — достаточно провести профилактический осмотр — все ли розетки целы — нет ли оплавлений и потемнений на пластике. Можно включить напряжение обратно и внимательно послушать — плохой контакт иногда слышно по характерному «шкворчанию». Проведите осмотр гибких шнуров и переносок на предмет повреждений. При перегибании сетевого шнура у мест креплений ничего не должно меняться.

Теперь очевидно: чем более развитое деление на группы потребителей — тем меньше работы по локализации проблемы. Одно дело проводить осмотр ВСЕЙ электрики дома, так как УЗДП одно, и другое дело проводить осмотр детской комнаты, если сработало УЗДП на детскую.

Назначение

Данные устройства выполняют сразу несколько функций:

• Быстрое отключение оборудования и электроприборов в однофазных сетях в случаях выхода параметров напряжения за установленные граничные пределы. Точно так же защита срабатывает и при обрыве нулевого проводника.
• Защита оборудования и других подключенных нагрузок на данном объекте от влияния скачков напряжения импульсного типа, произошедших в результате работы расположенных поблизости источников таких импульсов. В этом случае все приборы и электронная аппаратура оказываются надежно защищенными от разрушений и возможного возгорания.

Защитные устройства полностью контролируют состояние напряжения и предупреждают возможные причины, вызывающие срабатывание. После отключения в аварийном режиме устройство защиты УЗМ включается автоматически, когда сетевое напряжение приходит в норму. Такое включение происходит через определенное время задержки, настраиваемое пользователем.

Подобная защитная аппаратура может применяться при любых конфигурациях электрических сетей – TN-C, TN-S, TN-C-S, ТТ. Вместе с тем, ее использование вовсе не отменяет традиционные средства защиты – автоматы, УЗО и другие.

Кроме защиты, УЗМ-50Ц снижает пусковые токи при подключении нагрузок емкостного типа. В этом случае контакты реле замыкаются при нулевом значении сетевого напряжения, когда оно переходит через нулевой проводник.

▍ Ещё функции, причём бесплатно

Если УЗДП имеет в своём составе довольно продвинутые электронные «мозги» для выполнения основной функции, то почему бы не добавить ещё функций с минимальными изменениями железа? Почти все УЗДП в моём тесте имеют функцию защиты от превышения напряжения — если напряжение в сети повысится выше нормативного, например, из-за отвалившегося «нуля» прилетело не 230В а все 400В, то УЗДП также штатно отключится. Увы, когда напряжение придёт в норму — оно обратно не включится из-за механизма свободного расцепления. Таким образом использование некоторых моделей УЗДП позволяет получить дополнительную защиту от обрыва нуля практически даром. (Оговорки: автоматического повторного включения не предусмотрено — когда напряжение нормализуется автоматически ничего не включится. Защиты от пониженного напряжения тоже нет у многих моделей УЗДП.)

▍ Оно ещё и самотестируется?!

Да, если присмотреться к расшифровке показаний индикаторов на фасаде УЗДП, то можно увидеть вариант «УЗДП неисправно». Устройство содержит в своём составе дополнительные цепи, позволяющие самому себе на вход подать образцовый сигнал и удостовериться, что сигнал воспринимается как положено. При этом проверяется исправность аналоговой части прибора, но не проверяется, например, исправность механизма расцепления (это бы привело к самоотключению, что непростительно). Т.е. УЗДП способно самостоятельно определить некоторые виды неисправностей себя, и оповестить о своей нефункциональности. Когда пользователь будет проводить регулярную проверку УЗО (помните про кнопочку «тест» на УЗО?) — заметит проблему и заменит УЗДП.

▍Критика

Для объективности стоит сказать, что у повсеместного использования УЗДП есть и критики. Наиболее весомым является аргумент, что роль дугового пробоя, как первопричины пожара неоднозначна, при нагреве проводников от перегрузки по току, дуговой пробой образуется на поздних стадиях плавления токопроводящей жилы, когда изоляция от нагрева во всю уже дымится и стекает. И срабатывание УЗДП в таком случае уже пожар может не предотвратить. И открытый вопрос — что является причиной пожара — возгорание от перегрузки (которое должны предотвратить автоматические выключатели и предохранители), или всё-таки дуговой пробой. Тут я оставлю ссылку на заслуживающий внимания канал инженера-испытателя Владимира Семеновича Мельникова, как критика УЗДП (https://www.youtube.com/channel/UCCem6jemMX_3ce6dDKk3gdw), в частности, вот это видео (https://www.youtube.com/watch?v=fsy20dMmp-w).
Мое мнение иллюстрируется фразой «Если вы пытаетесь автоматизировать бардак — вы получаете автоматизированный бардак» — если электрохозяйство довели до состояния, когда провода вываливаются из клемм — то УЗДП не станет панацеей (хотя наверняка будет постоянно срабатывать и нервировать электриков, и возможно заставит найти проблемные места). Хотя многие уже привычные нам меры безопасности, вроде ремней в автомобиле, тоже внедрялись со скрипом и находили своих критиков, весьма убедительно высказывавшихся в ненужности и избыточности таких мер