книги / Основы электробезопасности. Мероприятия, обеспечивающие электробезопасность персонала. Первая помощь пострадавшим от электрического тока
.pdfРис. 39. Подключение УЗО разных типов к цепям злектроприемников, создающих при повреждении изоляции переменные и пульсирующие постоянные токи утечки (1), а также дополнительно к ним сглаженные постоянные токи утечки (2): Wh – электросчетчик; АВ – автоматический выключатель
6. По наличию задержки по времени:
–УЗО без выдержки времени – тип общего применения;
–УЗО с выдержкой времени – тип S (селективный).
В разветвленных системах электроснабжения применяют УЗО с различными значениями номинальных дифференциальных токов и времени отключения. В начале сети устанавливают селективное УЗО (тип S), например с дифференциальным током 300 или 500 мА, а затем УЗО с меньшими значениями дифференциальных токов и бóльшим быстродействием (см. рис. 39). Выпускаются также селективные УЗО, рассчитанные на токи 1000 и 1500 мА.
Для исключения ложных срабатываний при кратковременном повышении тока утечки, а также для обеспечения
131
более раннего срабатывания УЗО на последующих уровнях электроснабжения селективные УЗО имеют время отключения 130–500 мс. УЗО с дифференциальным током 30 мА выполняют функцию защиты от поражения электрическим током, а селективные УЗО с током 300 мА обеспечивает противопожарную защиту.
В случае повреждения изоляции и протекания дифференциального тока сначала сработает УЗО нижнего уровня защиты с током 30 мА и временем отключения 30 мс. Селективное УЗО, имеющее большее время отключения, в этом случае не сработает и электропитание неповрежденных электроприемников сохранится.
7. По способу защиты от внешних воздействий:
–УЗО защищенного исполнения, не требующие для своей эксплуатации защитной оболочки;
–УЗО незащищенного исполнения, для эксплуатации которых необходима защитная оболочка.
Обычно степень защиты УЗО соответствует классу IР 20 (табл. 11). При установке в распределительный щит применяется степень защиты IР 40. Если УЗО размещено в изолирующем корпусе – IР 54.
Таблица 11
Степени защиты оболочек электрооборудования и других устройств от проникновения твердых предметов,
пыли и воды
Первая |
Краткое описание |
Определение |
цифра |
|
|
От |
соприкосновения и попадания твердых посторонних сил* |
|
0 |
Защита отсутствует |
Специальная защита отсутствует |
1Защита от твердых тел Защита от проникновения внутрь размером > 50 мм оболочки большого участка по-
верхности человеческого тела, например руки, и твердых тел размером > 50 мм
132
|
|
Продолжение табл. 11 |
|
|
|
Первая |
Краткое описание |
Определение |
цифра |
|
|
2Защита от твердых тел Защита от проникновения внутрь размером > 12 мм оболочки пальцев или предметов
длиной более 80 мм и твердых тел размером > 12 мм
3Защита от твердых тел Защита от проникновения внутрь размером > 2,5 мм оболочки инструментов, проволо-
|
|
|
|
ки и т.д. диаметром или толщиной |
|
|
|
|
|
> 2,5 мм и твердых тел размером |
|
|
|
|
|
> 2,5 мм |
|
4 |
|
Защита от твердых тел Защита от проникновения внутрь |
|||
|
|
размером > 1 мм |
|
оболочки проволоки и |
твердых |
|
|
|
|
тел размером > 1 мм |
|
5 |
|
Защита от пыли |
|
Проникновение внутрь |
оболочки |
|
|
|
|
пыли не предотвращено полно- |
|
|
|
|
|
стью. Однако пыль не может про- |
|
|
|
|
|
никать в количестве, достаточном |
|
|
|
|
|
для нарушения работы изделия |
|
6 |
|
Пыленепроницаемость |
|
Проникновение пыли предотвра- |
|
|
|
|
|
щено полностью |
|
|
|
От проникновения воды* |
|
||
0 |
|
Защита отсутствует |
|
Специальная защита отсутствует |
|
|
|
||||
1 |
|
Защита от капель воды |
|
Капли воды, вертикально падаю- |
|
|
|
|
|
щие на оболочку, не должны ока- |
|
|
|
|
|
зывать вредного воздействия на |
|
|
|
|
|
изделие |
|
2 |
|
Защита от капель воды |
|
Капли воды, вертикально падаю- |
|
|
|
при наклоне до 15° |
|
щие на оболочку, не должны ока- |
|
|
|
|
|
зывать вредного воздействия на |
|
|
|
|
|
изделие при наклоне его оболочки |
|
|
|
|
|
на любой угол до 15° относитель- |
|
|
|
|
|
но нормального положения |
133
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Первая |
|
Краткое описание |
|
Определение |
|
||
|
|
|
|
|||||
|
цифра |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
Защита от дождя |
|
Дождь, падающий на оболочку |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
под углом 60° от вертикали, не |
|
|
|
|
|
|
|
|
должен оказывать вредного воз- |
|
|
|
|
|
|
|
|
действия на изделие |
|
|
4 |
|
Защита от брызг |
|
Вода, разбрызгиваемая на обо- |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
лочку в любом направлении, не |
|
|
|
|
|
|
|
|
должна оказывать вредного воз- |
|
|
|
|
|
|
|
|
действия на изделие |
|
|
5 |
|
Защита |
от |
водяных |
|
Струя воды, выбрасываемая в лю- |
|
|
|
|
струй |
|
|
|
бом направлении на оболочку, не |
|
|
|
|
|
|
|
|
должна оказывать вредного воз- |
|
|
|
|
|
|
|
|
действия на изделие |
|
|
6 |
|
Защита от волн воды |
|
Вода при волнении не должна по- |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
падать внутрь оболочки в количе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
стве, достаточном для поврежде- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ния изделия |
|
|
7 |
|
Защита |
при |
погруже- |
|
Вода не должна проникать в обо- |
|
|
|
|
нии в воду |
|
|
лочку, погруженную в воду, при |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
определенных условиях давления |
|
|
|
|
|
|
|
|
и времени в количестве, доста- |
|
|
|
|
|
|
|
|
точном для повреждения изделия |
|
|
8** |
|
Защита |
при |
длитель- |
|
Изделия пригодны для длительно- |
|
|
|
|
ном погружении в воду |
|
го погружения в воду при услови- |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
ях, установленных изготовителем |
|
*Степени защиты IР (Iternational Protection): первая цифра – характеристика защиты персонала от соприкосновения с находящимися под напряжением частями или приближения к ним и от соприкосновения с движущимися частями, расположенными внутри оболочки, и попадания внутрь твердых посторонних тел; вторая цифра – характеристика защиты от проникновения воды.
**При степени защиты 8 для некоторых типов изделий допускается проникновение воды внутрь оболочки, но без нанесения вреда изделию.
134
8. По способу монтажа:
–УЗО поверхностного монтажа;
–УЗО утопленного монтажа;
–УЗО панельно-щитового монтажа.
9. По характеристике мгновенного расцепления (для УЗО со встроенной защитой от сверхтоков): типа В, типа С, типа D.
Кроме вышеописанных УЗО выпускаются также УЗО с защитой от сверхтоков, состоящие из двух модулей: дифференциального реле и автоматического выключателя.
Используемые в таких устройствах дифференциальные реле с магнитоэлектрической системой не требует дополнительного питания от сети. Они реагируют на протекание тока утечки так же, как и электромеханические УЗО. Автоматический выключатель, соединенный последовательно с дифференциальным реле, имеет тепловой и электромагнитный расцепители для защиты от сверхтоков.
Модульные УЗО выпускаются двух-, трех- и четырехполюсными (рис. 40). Модули устанавливаются на DIN-рейке и соединяются в процессе монтажа.
Как и обычные УЗО, модульные УЗО выпускаются типов АС и А. При наличии электроприемников, имеющих в своих электрических цепях силовые полупроводниковые приборы (диоды, тиристоры, симисторы и т.п.), следует использовать дифференциальные реле типа А, реагирующие как на переменную, так и на постоянную составляющие дифференциального тока.
Часть модульных УЗО рассчитаны на дифференциальные токи 300–3000 мА с выдержкой времени 150 мс, т.е. типа S.
Разновидностью модульных УЗО являются УЗО с выносным дифференциальным трансформатором тока.
При необходимости контроля уровня токов утечки мощных электроприемников с большим сечением питающих проводников используются выносные ДТТ с увеличенным диа-
135
метром окна магнитопровода. Выносные ДТТ используются также в тех случаях, когда по условиям производства не допускается устанавливать коммутирующие аппараты в помещениях, где располагаются контролируемые электроприемники.
а
б
Рис. 40. Принципиальная схема модульного УЗО с зашитой от сверхтоков: а – двухполюсный модуль; б – четырехполюсный модуль; 1–8 – контакты для подключения проводников электропитания
Обычно такие устройства строятся по схеме: ДТТ – дифференциальное реле (осуществляет сравнение тока утечки с уставкой) – контактор (осуществляет отключение от сети). Номинальный дифференциальный ток УЗО с выносным ДТТ составляет 0,3; 0,5; 1 и 2 А.
Выпускаются также УЗО с выносным ДТТ, которые имеют специальный переключатель, позволяющий устанав-
136
ливать как номинальный дифференциальный ток с уставками 30, 100, 500, 1000, 2000 мА, так и время задержки срабатыва-
ния (0,3; 0,5; 1; 2; 5 с).
1.2.5.4. Применение устройств защитного отключения при различных системах заземления
Системы заземления TN–C, TN–S, TN–C–S
Для эффективной защиты человека от поражения электрическим током УЗО должно отключать электроприемник от сети в двух случаях:
1)при несимметричном снижении сопротивления изоляции ниже допустимого уровня или при коротком замыкании фазы на корпус электроприемника (превентивная мера защиты, не зависящая от включения человека в контур тока);
2)при касании человеком токоведущих частей или корпуса поврежденного электроприемника, на который произошло замыкание.
Для выполнения этих двух функций корпус электроприемника класса I должен подключаться к РЕ-проводни- ку до УЗО по ходу питающей линии. Такое подключение можно осуществить при следующих системах заземления
(рис. 41):
а) TN–S и TN–C–S – в части, где разделены нулевые рабочий и защитный проводники – для любых трехфазных и однофазных электроприемников (электроприемники 4 и 5 на рис. 41);
б) TN–C – только для трехфазных электроприемников
снагрузкой, не подключенной к нулевому рабочему проводнику (электроприемник 1 на рис. 41).
Если корпус электроприемника в системе TN–C подсоединен отводкой к нулевому проводнику в точке за УЗО по ходу питающей линии (электроприемники 2 и 3 на рис. 41), то УЗО при повреждении изоляции срабатывать не будет.
137
В этом случае дифференциальный ток складывается с рабочим током, и через УЗО протекают скомпенсированные токи. Такое соединение, так же как и соединение нулевого защитного и нулевого рабочего проводников за УЗО, не допускается.
Рис. 41. Образование контура протекания дифференциального тока I∆ при повреждении изоляции электроприемников в сети с глухозаземленной нейтралью с различными типами систем заземления (1, 2, 4 – трехфазные и 3, 5 – однофазные электроприемники соответственно)
В то же время прикосновение человека к поврежденному электроприемнику в системе TN–C (рис. 42) вызовет отключение электропитания, поскольку через УЗО будет протекать дифференциальный ток, равный току, проходящему через тело человека.
Таким образом, даже при отсутствии нулевого защитного проводника в системе TN–C УЗО позволяет обеспечить безопасность при прикосновении к токоведущим частям либо корпусам электроприемников, находящимся под опасным
138
напряжением. Особенно это актуально для электроустановок общественных, жилых зданий, в которых отсутствует защитный РЕ-проводник.
аб
Рис. 42. Образование контура протекания тока через человека при замыкании на корпус и отсутствии защитного РЕ-проводника:
а– трехфазный электроприемник с подключенной нейтралью;
б– однофазный электроприемник
Однако не допускается применять УЗО, реагирующие на дифференциальный ток, в четырехпроводных трехфазных цепях (система TN–C). В настоящее время, согласно ПУЭ, электроустановки строящихся и реконструируемых зданий должны выполняться с системами заземления TN–S или
TN–C–S.
Системы TN–S и TN–C–S обеспечивают наилучшие условия электробезопасности при эксплуатации электроустановок и наиболее благоприятные условия для функционирования УЗО.
Приведем пример электропитания стандартной квартиры в соответствии с ГОСТ 32395–2013 и системой заземле-
139
Рис. 43. Схема квартирного группового распределительного щитка: 1 – пластиковый корпус щита; 2 – шина нулевых рабочих проводников; 3 – шина нулевых защитных проводников, включая проводники уравнивания потенциалов; 4 – шина подключения автоматических выключателей групповых цепей; 5 – устройство защитного отключения; 6 – автоматические выключатели; 7 – линии групповых
цепей
ния TN–S или TN–C–S (рис. 43). Обычное УЗО (без встроенного автоматического выключателя) обладает ограниченной устойчивостью к токам короткого замыкания и токам пере-
140