Среди современной защитной автоматики, которую можно встретить в любом вводно-распределительном щитке, почетное место отведено устройству защитных отключений, чаще знакомому под аббревиатурой УЗО. Специалистам оно также известно в качестве выключателя дифференциального тока (ВДТ), но как бы устройство ни называлось, оно обеспечивает автоматическое отключение в случае появления токовых утечек.
На практике УЗО устанавливается последовательно вводному автоматическому выключателю, защищающему от токовых перегрузок электрической проводки. Противопожарный УЗО срабатывает по току утечки 100 или 300мА. Устройство, призванное защитить человека от поражений электрическим током сработает по току утечки на порядок меньше 10, 30мА. Зачастую оба типа устройств используются вместе в качестве селективных УЗО. В реальных схемах рекомендуется устанавливать УЗО с токовым номиналом (коммутируемым током) на ступень превышающим номинальные значения вводных автоматов.
Работа устройств защитных отключений основана на использовании дифференциальных трансформаторов. В одинаковых первичных обмотках такого трансформатора протекают разные по направлению токи фазных и нулевых проводников. В случае отсутствия дифференциальных токов утечек магнитные потоки в сердечнике трансформатора скомпенсированы и ЭДС отключающей обмотки в электромеханическом УЗО не наводится. При появлении утечки ток в этой обмотке возрастает, что приводит к срабатыванию ВДТ и устройство отключает нагрузку. Этот же принцип заложен в работе электронных УЗО, а также дифференциальных автоматов, объединяющих в себе функции вводных автоматических выключателей и УЗО.
Понятие фоновой утечки электричества и способы борьбы с нею
В реальных электрических сетях с применением УЗО либо дифавтоматов нередки случаи ложных отключений, когда устройство срабатывает при, так называемых фоновых утечках. Такие утечки возникают при вполне исправной изоляции и нормальном монтаже электропроводки, они складываются из двух составляющих:
- естественной утечки, определяемой диэлектрическими свойствами изоляции, которая может достигать до 10мкА на каждый метр фазных проводов электропроводки;
- утечки, пропорциональной суммарной потребляемой мощности, значение этой составляющей соответствует примерно 0.4мА на каждый ампер потребляемой мощности.
Согласно ПУЭ 7 издания п.7.1.83 суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального тока УЗО. При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети – из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.
Эти составляющие и формируют суммарную фоновую утечку, значение которой может отражаться на ложных срабатываниях УЗО. Конечно же, первая доля не столь существенна, например, при суммарной длине провода в 100 метров, ее вклад в фоновую утечку не превысит 1мА. Однако в отношении второй этого уже не скажешь, взять, к примеру, утюг мощностью 2кВт с потребляемым током 9.1А. Его вклад в фоновую утечку уже составит 3.6мА, а если в этот момент работает бойлер и стиральная машина – УЗО с током уставки 30мА сработает с высокой степенью вероятности. Для такого ВДТ момент срабатывания начинается с половины тока уставки, поэтому, чтобы избежать ложных срабатываний, значение фонового тока утечки не должно превышать трети уставки.
Выяснив, откуда берется фоновая утечка, попробуем разобраться, как с ней бороться или точнее как избежать ложных срабатываний автоматики. Анализируя вклад, который вносит изоляция проводов, здесь, что-либо изменять сложно, да и вклад этот, как оказалось не велик. Более весомое влияние на размер фоновых дифференциальных токов оказывает суммарная нагрузка, поэтому оптимизацию следует вести в этом направлении.
Наиболее действенной мерой принято считать разгрузку самого УЗО, снижая значение тока, которое через защитный прибор протекает, мы снижаем величину фоновой утечки. Таким образом, если установить не один ВДТ, а несколько, разделив между ними нагрузку, можно полностью исключить вероятность ложных срабатываний защиты.
Рейтинг
статьи