Селективное УЗО — что это такое?

Что такое селективность?

Основное назначение избирательности – избирательность, то есть защитная автоматика выбирает только поврежденную часть и отключает ее от работающей сети. При этом необходимо исключить нежелательное затемнение от других потребителей.

Чтобы вам было понятно, давайте рассмотрим простой пример.

Для обеспечения селективности защитная автоматика в щите включается последовательно по следующей схеме:

• После вводного автомата на входе устанавливается обычное селективное УЗО.
• Несколько индивидуальных автоматических выключателей замыкания на землю также были установлены в качестве групповой защиты. Аранжировки здесь могут быть разными. Возможна установка защитного отключения на землю отдельно для каждой комнаты.

Вы можете разделить защиту для розетки и световых групп. Чаще всего используется схема, когда на каждый элемент мощной бытовой техники (водонагреватель, стиральная машина, электрическая духовка, кондиционер) устанавливается отдельное устройство защитного отключения.

Входное селективное УЗО должно иметь определенную выдержку времени (от 0,06 до 0,5 с).

Понятно про избирательность УЗО на видео:

Если в стиральной машине произойдет аварийная ситуация, например, пробой изоляции, на корпусе появится определенный потенциал. Когда в квартире трехпроводная электрическая сеть, то есть есть защитное заземление, УЗО среагирует моментально и, отключив его, прекратит подачу питания из сети на стиральную машину.

В случае двухпроводной сети (без защитного заземления) УЗО никак не реагирует на эту ситуацию, пока человек не коснется корпуса стиральной машины.

В это время он начнет играть роль проводника для прохождения тока утечки на землю, после чего устройство отключается.

Селективность в этой ситуации заключается в срабатывании УЗО, находящегося ближе к месту повреждения, то есть группы, защищающей машину. Устройство ввода должно оставаться в рабочем положении. Это принцип избирательности.

Таким образом, селективность позволяет обойтись с минимальными потерями, то есть без электричества остается только стиральная машина, вся остальная техника в квартире продолжает работать. За счет избирательности также проще искать поврежденный участок — что отключилось УЗО, в той группе неисправность.

Как обеспечить селективность УДТ?

В п. 535.3 (539.3) «Селективность устройств защиты от токов утечки» стандарта МЭК 60364-5-53 и в п. 535.3 «Обеспечение селективности устройств защиты, управляемых токами утечки» ГОСТ Р 50571.5.53-2013, который был подготовлен на основании , утверждается: «Для обеспечения селективности между двумя последовательно включенными выключателями защиты от замыканий на землю эти устройства должны удовлетворять следующим требованиям(учтены примечания Харечко Ю.В из 1:

«а) характеристика времени короткого замыкания устройства защиты от замыканий на землю, расположенного со стороны источника питания (ближе к вводу в установку), должна быть больше, чем характеристика полного времени срабатывания этого устройства, расположенного со стороны нагрузки (ближе к нагрузке).)), и

b) Номинальный остаточный отключающий ток со стороны источника питания должен быть выше, чем у устройства со стороны нагрузки.

В случае устройств защиты от дифференциального тока, которые соответствуют требованиям IEC 61008-1 и IEC 61009-1, номинальный дифференциальный ток устройства, расположенного на стороне источника питания, должен быть не менее чем в 3 раза больше, чем у устройства, расположенного на стороне источника питания сторона нагрузки». »

В разделе 7.2.2 «Селективность» технического отчета IEC 62350 изложено общее правило, гарантирующее адекватную селективность при последовательной работе автоматических выключателей защиты от замыканий на землю, которое основано на следующих двух условиях:

1. минимальное время несрабатывания автоматического выключателя защиты от замыканий на землю, установленного выше по линии, должно быть больше, чем максимальное время отключения автоматического выключателя защиты от замыканий на землю, установленного ниже по линии;
2. номинальный остаточный ток отключения автоматического выключателя защиты от замыканий на землю, установленного выше по линии, должен быть не менее чем в 3 раза больше номинального остаточного тока отключения автоматического выключателя защиты от замыканий на землю, установленного ниже по линии.

В Техническом отчете МЭК 61912-2 (ГОСТ МЭК/ТР 61912-2-2013 3) в разделе 6.2 «Селективность — УЗО/УЗО» указано, что УЗО мгновенного действия (без выдержки времени) соединенные последовательно имеют очень ограниченную селективность, как и любые ток замыкания на землю, превышающий IΔn автоматического выключателя замыкания на землю (номинальный ток отключения ВДТ), расположенного ближе к источнику питания, может привести к срабатыванию обоих автоматических выключателей замыкания на землю.

Следовательно, УЗО, расположенное ближе к источнику питания, должно быть типа с выдержкой времени (например, S-типа) для достижения селективности. На практике соотношение между IΔn УЗО ближе к источнику питания и IΔn УЗО ближе к нагрузке должно быть не менее 3:1, а временная задержка УЗО ближе к источнику питания должна быть больше суммарной время срабатывания

Любой автоматический выключатель защиты от замыканий на землю, расположенный в цепи ближе к нагрузке.

Харечко Ю.В. На основании этой информации 1 [резюмирует]:

«Селективное срабатывание двух последовательно соединенных автоматических выключателей защиты от замыканий на землю может быть обеспечено только в том случае, если время отключения тока замыкания на землю IEF первого автоматического выключателя защиты от замыканий на землю, расположенного ближе к источнику питания, превышает время отключения того же заземляющего выключателя ток короткого замыкания второго ОЗО, установленного ближе к нагрузке, то есть, как условно показано на рис.1, характеристика срабатывания первого ОЗО должна располагаться «выше» характеристики срабатывания второй выключатель защиты от замыканий на землю во всем диапазоне токов замыкания на землю.

Для обеспечения заданного соотношения характеристик срабатывания в первом следует использовать УЗО типа С, срабатывающее с малой задержкой работает без задержки. »

Подробнее Харечко Ю.В. 1:

«При последовательном соединении двух устройств дифференциального тока общего назначения, номинальные дифференциальные токи отключения которых различаются в 3 и более раза, например: 300 мА первое УЗО и 30 мА второе УЗО, можно обеспечить их селективная работа в ограниченном диапазоне токов замыкания на землю

Эти автоматические выключатели замыкания на землю избирательно работают с синусоидальным током от 0 до номинального остаточного тока IΔno, который составляет половину номинального остаточного тока IΔn — 150 мА.

При пульсирующем постоянном токе их избирательное срабатывание гарантируется в более узком диапазоне от 0 до наименьшего значения нижнего предела токов отключения, равного 0,35 IΔn — 105 мА, 0,25 IΔn — 75 мА и 0,11 IΔn — 33 мА при токе углы задержки α составляют соответственно 0°, 90° и 135°.

Иными словами, практически во всем диапазоне возможных токов замыкания на землю обеспечить селективное срабатывание этих выключателей замыкания на землю невозможно, так как они будут срабатывать одновременно (рис. 2).

Рассмотрим подробнее особенности работы устройств дифференциального тока. В таблице 1 ГОСТ МЭК 61008-1-2020 [4] приведены предельные значения времени отключения1 и времени неотключения2 переменного тока нулевой последовательности для ВДТ типа AC и A, а в таблице 2 — максимальные значения для время отключения однополупериодного пульсирующего дифференциального тока для ВДТ типа А.

Таблица 2 ГОСТ МЭК 61009-1-2020 [5] устанавливает значения по умолчанию времени отключения и невыключения для АВДТ. Ниже приводится сводка данных.

Примечание:

1) Время отключения — интервал времени между моментом внезапного появления в главной цепи УЗО тока утечки и моментом гашения дуги на всех полюсах УЗО.

2) Время несрабатывания характеризует максимальный период времени, в течение которого устройство защитного отключения не размыкает главные контакты, несмотря на то, что в главной цепи имеет место ток остаточного отключения, инициирующий срабатывание выключателя защиты от замыканий на землю.

Таблица 1. Значения максимального времени срабатывания и минимального времени неоткрытия 1.
Тип УДТ	В 2, А	Ян, А	Нормативное время срабатывания и время срабатывания, с, для дифференциального тока	Примечание
IΔ	2IΔ	5IΔ	500 А 3
Общий	Любое значение 4	0,30	0,15	0,04	0,04	Максимальное время выключения
С	≥25	> 0,030	0,5	0,20	0,15	0,15
0,13	0,06	0,05	0,04 5	Минимальное время без отключения
1) Указанные значения относятся к синусоидальному дифференциальному току. При испытании пульсирующим равным дифференциальным током блоков дифференциального тока типа А значения дифференциальных испытательных токов, равных IΔn, 2 IΔn, 5 IΔn и 500 А, умножают на поправочные коэффициенты 1,4 для выключателей защиты от замыканий на землю с IΔn > 0,01 А и 2,0 для УЗО с IΔn ≤ 0,01 А. 2) In – номинальный ток автоматического выключателя защиты от замыканий на землю. 3) В таблице 1 ГОСТ МЭК 61008-1-2020 также указан диапазон 5-200 А для синусоидального дифференциального тока, а значение 350 А приведено в таблице 2 для полупериодного пульсирующего дифференциального тока. В таблице 2 ГОСТ МЭК 61009-1-2020 кроме 500 А также установлены следующие значения дифференциального тока: 5, 10, 20, 50, 100 и 200 А. 4) В таблице 2 ГОСТ МЭК 61008-1-2020 приведены одинаковые максимальные времена срабатывания для трех диапазонов номинального дифференциального тока отключения: менее 30 мА, 30 мА и более 30 мА. 5) В таблице 2 МЭК 61009-1-2020 это время приведено для дифференциального тока CBR IΔt, значение которого равно нижней границе стандартного диапазона мгновенных токов срабатывания 3, 5 или 10 In соответственно для мгновенное отключение типа B, C или D.

Еще Харечко Ю.В подчеркивает, что:

«Согласно нормативным данным, при токе замыкания на землю равном и притом выше 5 IΔn любое качественное устройство дифференциального тока должно срабатывать в течение интервала времени менее 0,04 с.

То есть два выключателя замыкания на землю соединенные последовательно общего назначения с номинальным током отключения 300 мА, первый и 30 мА второй, будут срабатывать практически одновременно при синусоидальном токе замыкания на землю, равном или превышающем 1,5 А.

Поскольку токи замыкания на землю в электроустановках зданий, соответствующих типам заземления систем ТН-С, ТН-КС и ТН-С, обычно достигающих сотен и тысяч ампер, а в системе ТТ — десятков ампер, практически невозможно обеспечить селективность действующих рядов автоматические выключатели защиты от замыканий на землю общего назначения. »

Харечко Ю.В резюмирует в своей книге:

«Последовательное соединение УЗО типа S (первое от источника питания) и УЗО общего назначения (второе) обеспечивает селективную работу во всем диапазоне токов замыкания на землю токи короткого замыкания не должны срабатывать в течение как минимум 0,04 с, и в течение этого времени должен сработать любой хороший автоматический выключатель защиты от замыканий на землю.

При малых токах замыкания на землю УЗО типа S также будут срабатывать дольше, чем УЗО общего назначения. 3 и 4 показаны стандартные времятоковые зоны, где рабочие характеристики всех качественных УЗО типа S и УЗО общего назначения не пересекаются между собой во всем диапазоне дифференциальных токов, что обеспечивает их селективную работу. »

В п. 7.1.73 ПУЭ есть следующее требование (с грубыми ошибками): «При установке УЗО требования селективности должны выполняться последовательно.

При двух- и многоступенчатых схемах автоматический выключатель защиты от замыканий на землю, расположенный ближе к источнику питания, должен иметь уставку и время срабатывания не менее чем в 3 раза больше, чем у автоматического выключателя защиты от замыканий на землю, расположенного ближе к потребителю».

Максимальное время отключения УЗО типа S с синусоидальными токами замыкания на землю, в пять раз превышающими его номинальный остаточный ток отключения, может составлять 0,15 с, а максимальное время отключения УЗО общего назначения с этим током замыкания на землю может составлять -0,04 с.

В этом случае время срабатывания автоматического выключателя защиты от замыканий на землю типа S в 3,75 раза больше, чем время срабатывания автоматического выключателя защиты от замыканий на землю общего назначения. Минимальное время срабатывания для УЗО типа S может составлять 0,06 с при таком же максимальном времени срабатывания для обычного УЗО.

То есть время срабатывания автоматических выключателей защиты от замыканий на землю типа S может превышать время срабатывания автоматических выключателей защиты от замыканий на землю общего назначения.

Поскольку бытовые устройства защитного отключения не имеют возможности регулировать время срабатывания, нельзя гарантировать трехкратное или более соотношение для последовательно соединенных автоматических выключателей защиты от замыканий на землю.

Рассматриваемое требование ПУЭ Харечко Ю.В формулирует в своем словаре иначе:

«При последовательной установке нескольких автоматических выключателей защиты от замыканий на землю должна быть обеспечена их избирательная работа в случае замыкания на землю.

Номинальный дифференциальный ток отключения автоматического выключателя защиты от замыканий на землю, расположенного ближе к источнику питания, должен быть не менее чем в 3 раза больше, чем номинальный дифференциальный ток отключения автоматического выключателя защиты от замыканий на землю, расположенного ближе к электроприемнику ближе к энергоприемнику, с одинаковым током замыкания на землю.

При последовательном соединении двух дифференциальных токовых устройств первое УЗО, которое расположено ближе к источнику питания, должно быть типа S, а второе — УЗО, который расположен ближе к энергоприемнику, должен быть общего пользования. »

«Поскольку бытовые устройства типа S не имеют средств изменения выдержки времени, их применение допускает выборочную работу только с УЗО общего назначения.

Если в электроустановке здания используются три и более ступени защиты от замыканий на землю, в первых ступеней от источника питания следует применять УЗО с выдержкой времени, соответствующие требованиям раздела Б.4.2.4.2 «Тип выдержки времени» МЭК 60947-2 и ГОСТ Р 50030.2-2010. »

Минимальное предельное время без отключения при 2 IΔn установлено равным 0,06 с МЭК 60947-2 и ГОСТ Р 50030.2-2010 [6]. Стандартами также установлены следующие предпочтительные значения предельного времени безотключения при 2 IΔn: 0,06; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 и 1 с.Для АВДТ с пределом безотключения 0,06 с1 рабочая характеристика регламентируется стандартами.

Максимальное время поворота установлено на 0,50; 0,20; 0,15 и 0,15 с при дифференциальном токе, равном IΔn, 2 IΔn, 5 IΔn и 10 IΔn соответственно. Использование таких АВДТ позволяет обеспечить селективную работу при замыканиях на землю с АВДТ без выдержки времени и АВДТ общего бытового назначения.

Если АВДТ имеет время неразмыкания более 0,06 с, рабочая характеристика (максимальное время отключения при дифференциальных токах IΔn, 2 IΔn, 5 IΔn и 10 IΔn) устанавливается изготовителем изделия. С помощью этих АВДТ можно выполнять селективную работу с АВДТ мгновенного действия и АВДТ общебытового назначения, а также АВДТ с пределом неотключения 0,06 с и АВДТ типа S бытового назначения.

Назначение и принцип действия

Релейные блоки для электрических сетей, предназначенные для обеспечения защиты от прямого прикосновения во взрывоопасных зонах, а также защиты оборудования, представлены в различных исполнениях.

Особенности селективных аппаратов

Отличительной особенностью селективного устройства является наличие в схеме функции выдержки времени на отключение цепи, питающей нагрузку.

Обычно этот параметр превышает значение 40 мс, что означает, что селективные устройства не предназначены для защиты от прямого прикосновения.

Ассортимент устройств, используемых для защиты работы электрических сетей, отличается большим разнообразием. Почти все типы автоматических выключателей защиты от замыканий на землю могут использоваться в однофазных или трехфазных сетях

Также среди особенностей селективных устройств следует отметить их хорошую устойчивость в ответ на скачки тока и напряжения. Благодаря этому свойству почти полностью исключен риск ложных срабатываний и, как следствие, разрывов цепи. Что такое селективность автоматических выключателей подробно описано в этом материале.

Как правило, на практике применяют устройства, номинальный ток которых находится в пределах 25-100 А. При этом величина дифференциального тока утечки находится в пределах 0,1-0,3 А.

Выпускаются двухполюсные и четырехполюсные версии устройства. Каждый тип активно используется в составе разветвленных каскадных схем.

Принцип действия и устройство УЗО типа S

Отличительные признаки селективных устройств ограничиваются только указанными выше.

Во всем остальном структурном функционале особой разницы между выборочными единицами и общими единицами фактически нет.

Принцип работы модулей преследует единственную цель – предотвратить возможную утечку тока, представляющую потенциальную угрозу для пользователей различного электрооборудования. УЗО селективного типа также служат для предотвращения повреждения оборудования

Принцип работы остается стандартным – распространяется на все устройства защиты из группы УЗО:

1. В конструкции присутствует дифференциальный трансформатор.
2. Благодаря трансформатору токи управления сравниваются.
3. Разница передается на чувствительный элемент.
4. Если разница превышает установленный параметр управления, происходит отсечка.

Вот и весь принцип работы в общих чертах. Правда, следует отметить и такую ​​особенность, как зависимость устройства от тока.

Ясно, что конструкции защитных устройств, не использующие внешнюю цепь питания, оказываются более надежными, чем те, для эффективной работы которых требуется источник питания.

Поскольку дифференциальный трансформатор фактически является доминирующим элементом в конструкции, к этой части цепи УЗО предъявляются особые требования.

Примерно так продолжаются процессы внутри магнитопровода УЗО селективного типа и протекание тока по имеющимся рабочим обмоткам. Изменяя текущие значения для каждой линии, можно контролировать коэффициент утечки

Температурные характеристики магнитопровода должны обеспечивать качественную работу в широком диапазоне температур. Поэтому для изготовления этого элемента используется специальный материал – аморфное железо или аналогичный.

Другими частями конструкции селективного устройства УЗО являются чувствительные магнитоэлектрические реле — элементы прямого действия, часто называемые пороговыми устройствами.

В некоторых конструкциях реле заменено электроникой, но принцип остается прежним.

Читайте также: Сервопривод: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Нормальный и аварийный режимы

При работе УЗО типа С, пока не будет отмечено наличие тока утечки (дифференциального тока), проводники, образующие электрическую цепь, в магнитном поле сердечника пропускают эквивалентные номинальные токи нагрузки.Схема, наглядно показывающая внутренние процессы модуля селективного типа при работе устройства в рабочем режиме. Требуемый уровень чувствительности задается настройкой тока отсечки

Эти токи равной величины индуцируют внутри сердечника разнонаправленные магнитные поля.

Их суммарный поток оказывается равным нулю, что объясняет отсутствие тока на вторичной обмотке ДТ. Его нулевой ток не влияет на чувствительный элемент отсечки. УЗО остается включенным.

В противном случае при нарушении описанной цепи нарушается и баланс токов. В результате на вторичной обмотке дизельного топлива образуется ток определенной величины.

Как только это значение превысит пороговое значение пускового элемента устройства селективной защиты, оно сработает. Что сработает исполнительная система блокировки — отключение цепей питания нагрузки. УЗО сработает и отключит цепь нагрузки.

Традиционные сферы применения прибора

Как было сказано выше, данная модификация защитных устройств не используется для защиты от прямого прикосновения.

Чаще всего используются устройства, которые запираются в случае возможного возгорания электропроводки или механизмов системы.

Непосредственный контакт с техникой, особенно бытовой техникой, — обычное явление. Но в случае утечки электроэнергии такой контакт чреват серьезными последствиями. УЗО типа S не защитит от прямого прикосновения в условиях утечки, но для этого есть другие типы устройств

Эти же выключатели защиты от замыканий на землю используются в качестве устройств защиты от коротких замыканий в силовых цепях ценных дорогостоящих установок/приборов/оборудования или в силовых цепях важных технологических систем.

Обычным делом является внедрение устройств селективного типа при построении сложных каскадных электрических цепей, где каждая ветвь использует нагрузку разного типа с разными токами.

Каскадное решение для разводки электрических сетей с использованием модулей защиты селективного типа. Один из самых распространенных вариантов, применяемых при электрификации жилых домов

При такой конфигурации системы ответвления электроэнергии с селективными устройствами обеспечивается надежная защита отдельных участков.

А также каждое отдельное УЗО при аварии дает возможность быстро определить неисправность.

Нюансы подключения модулей типа S

Собственно, нюансы те же, что сопровождают процесс подключения штатных устройств защиты.

Выводы каждого из устройств имеют определенное назначение (фаза, ноль) и обозначаются соответствующим образом.

Клеммные колодки на устройстве защиты и обозначения для подключения электрических кабелей. Также показано назначение кнопки для выполнения тестового срабатывания корректной работы УЗО

При монтаже недопустимо изменение расположения клемм по отношению к их назначению по отношению к цепям питания.

Если подключить нейтральную шину вместо фазы, это как минимум перспектива выхода из строя самого устройства. Спутать две точки крайне сложно, но на практике бывает.

Еще один нюанс заключается в настройке модуля под существующую электрическую цепь с точки зрения отключения тока.

Если в конструкции не предусмотрены возможности установки тока, следует правильно подобрать устройство по техническим и эксплуатационным характеристикам.

Наконец, обязательным нюансом подключения является проверка устройства в режиме подачи питания в цепь нагрузки.

Эта функция проста и требует всего одного действия – активации специальной кнопки, которая обозначена на корпусе/в документации как «Тест».

Схемы подключения УЗО селективной отсечки

На самом деле схемные решения в этом случае теоретически не имеют особенностей, которые отличали бы их от построения схем с другими типами групповых блоков.

Другой вопрос, в каком порядке включать, например, выборочную отсечку и отсечку по прямому касанию?Типовой вариант устройства, обеспечивающий блокировку источника питания при утечке тока и прямом контакте. Настройка предельного тока обычно составляет не менее 30 мА

Если рассматривать устройство селективного отключения в одиночном исполнении, то в данном случае оно является элементом простейшей схемы и монтируется стандартно:

1. Автоматический выключатель монтируется первым.
2. Далее идет УЗО типа S.
3. Затем грузовая цепь.

Между тем защита используется в ряде вариантов использования электрических сетей.

Например, необходимо обеспечить высокую надежность трехфазного электродвигателя. Как в этом случае организовать защиту через селективное УЗО?

Другой вариант – четырехполюсный прибор – более практичен с точки зрения возможностей настройки электропроводки. С этим модулем легче манипулировать проводами шины заземления

Сюда удачно впишется четырехполюсное устройство, с помощью которого можно организовать схему защиты от короткого замыкания (КЗ) обмоток.

Подключение также осуществляется с помощью промежуточной вставки УЗО. То есть до включения автомата вторая цифра — это селективная защита, третья — электродвигатель.

Вариант схемного решения с электродвигателем. Простое и достаточно эффективное решение для защиты двигателя от возможного межфазного или короткого замыкания на корпус

Однофазная цепь для стандартных нужд, таких как освещение и питание, может быть легко спроектирована с использованием двухполюсного устройства и нескольких автоматических выключателей.

Разводка однофазных каналов в каждое отдельное помещение осуществляется через автоматические выключатели, которые управляются фазой, идущей от блока защиты.

Это можно сказать классическое схемное решение, которым в большинстве случаев пользуются собственники муниципального жилья, собственники домов, коттеджей.

Классический вариант схемы с одним блоком отключения тока для подключения нескольких электрических цепей. Распространенное решение в домах старой постройки, где не предполагалось использование почвенного покрова

Современные проекты жилья предполагают организацию цепей с обязательным наличием заземляющей шины. Поэтому для таких решений характерно небольшое изменение/дополнение схемы подключения.

В частности, заземляющий проводник (PE) становится дополнительным проводящим элементом, который является такой же составной частью, как и нулевая шина.

Альтернативная схемотехника с той же вариацией проводки по секторам и с использованием тех же устройств. Только в этой версии уже использована шина заземления. Подобный пример представляется более эффективным с точки зрения защиты

В квартирах, домах, коттеджах устройства селективной защиты являются обязательным дополнением электрощита квартиры при использовании жильцами бытовых приборов:

• стиральная машина;
• посудомойка;
• мощная электрическая плита (плита).

Причем этот тип устройства (селективный) обычно работает как вторая ступень защиты, тогда как в первой ступени работают отключающие УЗО с непосредственным контактом.

То есть это группа, включающая приборы, а это очень эффективный вариант с точки зрения безопасности эксплуатации бытовых электрических сетей.

Обеспечение селективной работы

Для обеспечения селективности нескольких автоматических выключателей защиты от замыканий на землю, включенных последовательно, их необходимо правильно подобрать по току и времени. Основную роль играют такие параметры УЗО, как время и текущие настройки. Эти устройства отличаются от остальной автоматики тем, что их селективность можно задавать не только по времени, но и по току.

По временному интервалу селективное УЗО имеет два варианта:

• Напишите «S» с временной задержкой 0,15-0,5 с.
• Тип «Г» с выдержкой времени 0,06-0,08 с.

Обратите внимание, что обычный автоматический выключатель при замыкании на землю без функции селективности срабатывает через 0,02–0,03 с после обнаружения утечки тока. Такое устройство устанавливается для отходящих групповых потребителей, а тип «С» или «Г» подходит для установки на вводе (возле источника питания).

Способ обеспечения селективности УЗО на видео:

Помните, что вышестоящее УЗО должно иметь трехкратную выдержку времени по сравнению с устройствами, защищающими отходящие линии. Аналогичное отличие необходимо и в том случае, когда селективное срабатывание строится по номинальному дифференциальному току отключения. Это значение на входе устройства должно быть в три раза больше тока групповой защиты.

Проще говоря, начальное УЗО определяет разницу значений входного и выходного тока в случае утечки, но никак не реагирует. Кажется, это позволяет работать нижестоящим устройствам.

И только если эти устройства по каким-то причинам не сработали (из-за поломки самого УЗО или допущенных ошибок при переключении цепи), селективное УЗО на вводе отключится через определенное время. Это своего рода страховочная сетка для групповых юнитов.

Есть и другой случай, когда вводное устройство сработает – если между ним и расположенным ниже групповым УЗО произойдет утечка тока. Чтобы было понятнее, поясним на примере. Предположим, что вводное устройство вместе со счетчиком электроэнергии и общим автоматом смонтировано в распределительном щите, расположенном на улице.

А устройства для отходящих линий устанавливаются в щитке, который находится внутри дома. Если в кабеле между этими двумя экранами произойдет утечка тока, селективный выключатель защиты от замыканий на землю на вводе среагирует и отключится.

Избирательность — хорошая или плохая — в видео:

Классификация устройств по форме токовой утечки

Практически все характеристики указаны на крышках устройств защитного отключения. Там указаны номинальные параметры, схема подключения и некоторые буквенные символы. Мы уже рассмотрели выше, что означают английские буквы «S» и «G», и что характеризует обозначение «B», «A» и «AC»? Данная маркировка УЗО означает разные формы утечки тока, на которые реагирует устройство:

1. Тип «АС» — самый распространенный и доступный в экономическом плане. Эти выключатели защиты от замыканий на землю срабатывают при мгновенных или постоянно нарастающих синусоидальных утечках переменного тока в сетях.

1. Напиши». Эти устройства реагируют, как и «АС», на утечку синусоидального переменного тока, плюс еще и на формы постоянного пульсирующего тока. Цена УЗО типа «А» выше из-за того, что они контролируют не только переменные, но и постоянные утечки.
2. Тип «Б». Эти устройства практически не используются в жилых квартирах и домах; чаще их устанавливают в производственных помещениях. Они контролируют сразу три формы утечки тока: постоянный пульсирующий, выпрямленный и переменный синусоидальный.

Все мы прекрасно знаем, что наша бытовая электрическая сеть имеет переменную синусоидальную форму. Вроде достаточно установить УЗО «АС», зачем еще какие-то «А» и «Б»? Однако если вы внимательно ознакомитесь с характеристиками современной бытовой техники, то обнаружите, что большинство устройств оснащены полупроводниковыми блоками питания.

Когда синусоида достигает этого элемента, она преобразуется в импульсный полупериод. Если в этом месте возникает неисправность, устройство «AC» не обнаружит утечку постоянного тока и не будет работать.

Рекомендуем внимательно изучить паспорт на бытовую технику перед тем, как отправиться покупать УЗО. Производитель часто указывает тип («A» или «AC») соединения, которое необходимо выполнить.

Разновидности УЗО по принципу действия

По принципу действия УЗО бывает электронным и электромеханическим.

Для работы электронного устройства мало появления утечки тока, необходим еще и блок питания. Схема дополнена электронным встроенным усилителем, питающимся от внешних источников питания. И если по каким-то причинам на этот усилитель не подается напряжение, устройство работать не будет.

По этой причине электромеханическое УЗО считается более надежным, чем электронное, и получило большее распространение.

Рассмотрим, как конструктивно устроено электромеханическое УЗО и по какому принципу оно работает. Он состоит из четырех основных узлов: механизма отключения и электромагнитного реле (они работают вместе), самого дифференциального трансформатора тока и контрольного элемента.

Противофазная и нулевая обмотки подключены к трансформатору. В нормальном режиме сети эти провода способствуют индукции в сердечнике трансформатора магнитных потоков, имеющих противоположное направление по отношению друг к другу. Из-за обратного направления сумма этих токов равна нулю.

Электромагнитное реле подключено к вторичной обмотке трансформатора и в нормальном сетевом режиме находится в состоянии покоя. Как только появляется утечка, по фазному и нулевому проводам начинают протекать разные величины тока. В результате магнитные поля на сердечнике трансформатора теперь будут различаться не только по направлению, но и по величине.

Сумма магнитных потоков уже не равна нулю. Ток, появившийся во вторичной обмотке трансформатора, в определенный момент достигает величины, при которой срабатывает электромагнитное реле. Следовательно, расцепляющий механизм сработает немедленно, и автоматический выключатель замыкания на землю сработает.

Механика все-таки в основном электроника, поэтому при покупке выбирайте электромеханическое УЗО.

Карта селективности защиты

Идеальных вариантов еды не бывает. Разные режимы нагрузки предполагают разные аварийные ситуации. Именно карта селективности позволяет виртуально увидеть работу релейной защиты. Смоделировав проект на бумаге, инженеры могут убедиться, что защита работает корректно во всех режимах.

Отводные цепи характеризуются наличием защитных устройств с различными времятоковыми характеристиками. Например, возьмем любой автомат и определим его как «наша защита».

Остальные блоки на схеме называются смежными. Главный принцип правильной организации заключается в том, что времятоковые характеристики всех агрегатов не должны пересекаться на одном линейном уровне. Если мы нарисуем временную шкалу в виде оси координат, между этапами селективности должен быть разрыв. Его можно увидеть только в списках. Это карта селективности: она объединяет свойства соседних защит.

Информация: Для простых схем организации селективной защиты карты делать не нужно. При отсутствии смежных уровней совместимость также не рассчитывается.

Для построения карт лучше использовать специальные компьютерные программы. Хотя профессиональные инженеры легко рисуют графики карандашом. После построения всех параметрических кривых на графике проверяется точка их пересечения. При возникновении такой ситуации проверяется критичность: возможно, ничего не нужно менять. Если линии электропередач не зависят друг от друга, разбавление ничего не меняет.

В остальных случаях необходимо обеспечить разницу во времени по оси времени не менее 0,25 секунды.

Кроме того, даже если селективность по времени срабатывания пересекается, разбавление может быть организовано за счет разности токов отключения. Как правило, используются оба метода, это может быть включено в построение карты, а может быть на практическом уровне.

Редко применяемые системы защиты

• Система направления работает по принципу вектора тока и напряжения. Между ними всегда есть фазовый сдвиг. Устройства защиты анализируют разницу и при необходимости отключают оборудование в нужном секторе.
• Дифференцированная система сравнивает отклонения параметров в начале питающей линии и непосредственно на устройстве. Если отклонения достигают заданного значения, ситуация признается аварийной. Такая избирательность необходима, если питание подается на очень мощные устройства.

Итог

Материал одинаково подходит как для начинающих электриков, так и для энергетических отделов крупных компаний. Конечно, усложнять схему в домашних условиях не нужно: достаточно обеспечить селективность тока отсечки.