1.1 Настоящий документ методика «Испытание (проверка) устройств защитного отключения (УЗО)» разработан ООО "Энерго Альянс" и устанавливает методику выполнения проверки работоспособности устройства защитного отключения (УЗО) в электроустановках напряжением до 1000 В на соответствие требованиям нормативной документации.
2. Термины и определения
В настоящей методике используются термины и определения, принятыми согласно ПУЭ и комплекса стандартов ГОСТ Р50807-95 и ГОСТ Р 51326.1-99.
2.1 Ток замыкания на землю - ток, проходящий в землю через место замыкания при повреждении изоляции.
2.2 Ток утечки - ток, который протекает в землю или на сторонние проводящие части в электрически неповрежденной цепи.
2.3 Подводимая величина - некоторое электрическое возбуждающее воздействие, которое, одно или в комбинации с другими такими же воздействиями, должно быть приложено к УЗО, чтобы дать ему возможность выполнить свою функцию в определенных условиях.
2.4 Подводимая входная величина - активизирующее воздействие, посредством которого УЗО активизируется, когда данное воздействие прикладывается в определенных условиях.
Эти условия могут включать в себя, например, активизацию каких-то вспомогательных элементов.
2.5 Дифференциальный ток - действующее значение векторной суммы токов, протекающих в первичной цепи УЗО (выраженное в среднеквадратичном значении).
2.6 Отключающий дифференциальный ток - значение дифференциального тока, вызывающего отключение УЗО в заданных условиях эксплуатации (ток срабатывания).
2.7 Не отключающий дифференциальный ток - значение дифференциального тока, при котором и ниже которого УЗО не отключается в заданных условиях эксплуатации (ток несрабатывания),
2.8 Время отключения УЗО - промежуток времени между моментом внезапного возникновения отключающего дифференциального тока отключения и моментом гашения дуги на всех полюсах.
2.9 Устройство эксплуатационного контроля - устройство, встроенное в УЗО, имитирующее условия дифференциального тока для срабатывания УЗО в определенных условиях.
2.10 Номинальное значение - количественное значение, установленное изготовителем для определенных условий работы УЗО.
2.11 Сверхток - любой ток, превышающий номинальный.
2.12 Ток перегрузки - сверхток в электрически неповрежденной цепи.
Примечание: ток перегрузки может вызвать повреждение цепи.
2.13 Ток короткого замыкания - сверхток, появляющийся в результате короткого замыкания между точками с ничтожно малым сопротивлением, которые в нормальных условиях эксплуатации должны иметь различные потенциалы.
Примечание: ток короткого замыкания может быть результатом повреждения или неправильного соединения в электрической цепи.
2.14 Время размыкания - время, измеренное от момента, когда в УЗО, находящемся в замкнутом состоянии, ток в главной цепи достигает уровня срабатывания максимального расцепители тока, до момента прекращения дуги на контактах всех полюсов.
Примечание: время размыкания обычно определяют как время срабатывания, хотя, точнее, время срабатывания относится ко времени между моментом, в который команда на размыкание становится необратимой, и начальным моментом времени размыкания.
2.15 Типовое испытание - испытание одного или более УЗО, изготовленных по определенной документации (проекту) с целью установить, что УЗО соответствует определенным требованиям.
3. Характеристики измеряемой величины, нормативные значения измеряемой величины
По условиям функционирования УЗО подразделяются на следующие типы: АС, А, В, S, G.
УЗО типа АС - реагирует на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно возрастающий.
УЗО типа А - реагирует на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающий
УЗО типа В - реагирует на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи.
УЗО типа S [ S ] - селективное (с выдержкой времени отключения).
УЗО типа G [ G ]- то же, что и типа S, но с меньшей выдержкой времени.
Согласно ГОСТ Р 50807-95 нормируются следующие параметры УЗО:
3.1 Номинальное напряжение (U n) - действующее значение напряжения, при котором обеспечивается работоспособность УЗО. U n = 220, 380 В.
3.2 Номинальный ток нагрузки (I n) - значение тока, которое УЗО может пропускать в продолжительном режиме работы. I n = 6; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 125 А.
3.3 Номинальный отключающий дифференциальный ток (I n) - значение дифференциального тока, которое вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации. I n = 0,006; 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5 А.
3.4 Номинальный неотключающий дифференциальный ток (I n0) - значение дифференциального тока, которое не вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации. I n0 = 0,5 I n .
3.5 Предельное значение неотключающего сверхтока (I nm) - минимальное значение неотключающего сверхтока при симметричной нагрузке двух и четырехполюсных УЗО или несимметричной нагрузке четырехполюсных УЗО. I nm = 6 I n .
3.6 Сверхток - любой ток, который превышает номинальный ток нагрузки.
3.7 Номинальная включающая и отключающая способность (коммутационная способность) (I m) - действующее значение ожидаемого тока, который УЗО способно включить, пропускать в течение своего времени размыкания и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности. Минимальное значение I m = 10 I n или 500 А (выбирается большее значение).
3.8 Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току (I m) - действующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое УЗО способно включить, пропускать в течение своего времени размыкания и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности. Минимальное значение I m = 10 I n или 500 А (выбирается большее значение).
3.9 Номинальный условный ток короткого замыкания (I nc) - действующее значение ожидаемого тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий, при заданных условиях эксплуатации, без необратимых изменений, нарушающих его работоспособность. I nc = 3000; 4500; 6000; 10 000 А.
3.10 Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания (I c) - действующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий при заданных условиях эксплуатации без необратимых изменений, нарушающих его работоспособность. I c = 3000; 4500; 6000; 10 000 А.
3.11 Номинальное время отключения T n
- промежуток времени между моментом внезапного возникновения отключающего дифференциального тока и моментом гашения дуги на всех полюсах.
Стандартные значения максимально допустимого времени отключения УЗО типа АС при любом номинальном токе нагрузки и заданных нормами значениях дифференциального тока не должны превышать приведенных в таблице 1.
Таблица 1. (ГОСТ Р 50807-95). Время отключения УЗО типа АС.
|
Время отключения T n , с |
|||
|
I n |
2 I n |
5 I n |
500 А |
|
0,15 |
0,04 |
0,04 |
|
4.
Нормативные значения измеряемой величины
УЗО должны сопровождаться технической документацией, включающей в себя: сертификат на соответствие УЗО ГОСТ Р 51356-1-99, паспорт, сопроводительную техническую документацию.
На каждом УЗО должна быть стойкая маркировка с указанием всех или, при малых размерах, части следующих данных:
4.1 Технические параметры УЗО
Таблица 2. Технические параметры УЗО.
|
Параметр |
Значение |
|
|
Способ и место установки |
(щитовое, УЗО-вилка, УЗО-розетка) |
|
|
Число полюсов и число токоведущих проводников |
(2,4) |
|
|
Номинальное напряжение (U n) |
(220, 380 В) |
|
|
Номинальный ток (I n) |
(16, 25, 40, 63, 80, 100 А) |
|
|
Номинальный отключающий дифференциальный ток (I n) |
(10, 30, 100, 300, 500 мА) |
|
|
Максимальное время отключения (T n) |
(I n - 0,3 с; 2I n - 0,15 с; 5I n – 0,04 с;) |
|
|
Номинальный не отключающий дифференциальный ток (I n0) |
I n0 = 0,5I n |
|
|
Номинальная включающая и отключающая способность (I m) |
I m = 10I n (но не менее 500 А) |
|
|
Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току(I m) |
I m = 10I n (но не менее 500 А) |
|
|
Предельное значение не отключающего тока в условиях сверхтока (I nm) |
I nm = 6I n |
|
|
Номинальный ток короткого замыкания (I nc) |
3000, 4500, 6000, 10000 А |
|
|
Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания (I c) |
3000, 4500, 6000, 10000 А |
4.2 Проверка правильности установки УЗО в схеме электроустановки
Таблица 3. Проверка правильности установки УЗО в схеме электроустановки.
|
Вид проверки |
Результат |
|
|
Обоснованность выбора зоны защиты УЗО |
Перечень электроприемников в зоне защиты, требующих обязательной защиты УЗО (сантехкабины, ванные, сауны, розеточные группы, и т.д.) ПУЭ, гл.6 п.п. 6.1.14, 6.1.16, 6.1.17, 6.1.48-49, 6.4.18 ПУЭ гл.7 п.п. 7.1.48, 7.1.71-88 |
|
|
Соответствие параметров УЗО проектным данным |
U n , I n , I n , I n0 , T n , I m , I n , I nm , I nc , I c |
|
|
Соответствие параметров УЗО параметрам устройств защиты от сверхтоков |
I nУЗО > = I nAB |
4.3 Проверка правильности монтажа
Таблица 4. Проверка правильности монтажа.
|
Вид проверки |
Результат |
|
|
Проверка соответствия монтажа утвержденной схеме электроустановки |
Монтаж соответствует схеме |
|
|
Проверка фазировки подключенных к УЗО проводников (фазных и нулевого рабочего) |
Нулевой рабочий и фазный проводники подключены соответственно обозначениям на корпусе УЗО |
|
|
Проверка отсутствия соединения нулевого рабочего проводника N в зоне защиты УЗО с нулевым защитным проводником PE, а также открытыми проводящими частями электроустановки |
Нулевой рабочий проводник в зоне защиты не имеет соединений с заземленными элементами и корпусами электрооборудования |
|
|
Контроль надежности затяжки контактных зажимов УЗО и аппаратов защиты от сверхтока |
Затяжка контактных зажимов выполнена в пределах нормы |
4.4 Проверка работоспособности УЗО
Таблица 5. Проверка работоспособности УЗО
|
Вид проверки |
Результат |
|
|
Проверка фиксации органа управления |
Рукоятка четко фиксируется в обоих ("Вкл." и "Откл") положениях |
|
|
Проверка путем нажатия кнопки "Тест" (пятикратно) |
Устройство срабатывает |
|
|
Замер отключающего дифференциального тока |
I = ? |
|
|
Замер "фонового" тока утечки (I ут) электроустановки |
I ут = ? |
5. Средства измерения
Для измерения параметров УЗО нашей электролабораторией в Краснодаре и Краснодарском крае используется прибор ПЗО 500. Прибор предназначен для измерения параметров УЗО как находящихся в сети «220 В», так и вне её (в автономном режиме).
Прибор ПЗО-500 измеряет параметры УЗО типа АС на синусоидальном токе с возможностью установки начальной фазы тока.
1 Разрешающая способность для токов до 33,0 мА - 0,1 мА, для токов более 33,0 мА - 1 мА.
2 При измерениях в сети «220 В» действующее значение напряжения должно быть в диапазоне от 180 до 260 В.
Пределы допускаемой основной погрешности измерения тока срабатывания УЗО, не более ± (3 + 0,2) для синусоидального тока.
Таблица 6. Основные метрологические характеристики
|
Диапазоны формирования испытательного тока в зависимости от номинального дифференциального тока УЗО (I ∆N), мА |
|
|
I ∆N , мА |
4-11 |
|
12-33 |
|
|
40-110 |
|
|
120-330 |
|
|
200-550 |
|
|
4-11 |
|
Таблица 7.
|
Измерение времени отключения УЗО (Т ∆) |
||
|
Диапазоны измерения в зависимости от номинального дифференциального тока УЗО и кратности номинальному дифференциальному току, мс |
||
|
Номинальный ток УЗО I ∆N, мА |
0,5 I ∆N и 1 I ∆N |
2 I ∆N и 5 I ∆N |
|
от 1 до 5000 |
от 1 до 500 |
|
|
30 и более |
от 1 до 2000 |
|
|
Примечание – Разрешающая способность во всех диапазонах 1 мс. |
||
|
Пределы допускаемой основной погрешности для синусоидального и постоянного тока, не более, % + емр. (единица младшего разряда) |
± (1,5 + 3) |
|
Прибор автоматически определяет проверку УЗО в сети «220 / 380 В» или автономно.
Прибор под управлением микропроцессора формирует плавно нарастающий ток и фиксирует его величину при срабатывании УЗО или измеряет время отключения при внезапном нарастании тока.
Результаты измерения в удобной для восприятия форме выводится на индикатор. Единицы измерения определяются автоматически.
6. Подготовка и выполнение измерений прибором
1. Проверка фиксации органа управления УЗО в двух крайних положениях: «ВКЛ» и «ОТКЛ».
2. Проверка срабатывания УЗО при включенном рабочем напряжении путем пятикратного нажатия кнопки «ТЕСТ». При каждом нажатии кнопки контакты УЗО должны размыкаться.
3. Проверка калибровки расцепителя дифференциального тока и времени отключения с помощью испытательной схемы.
4. Проверка калибровки расцепителей перегрузки и короткого замыкания (производится по методике проверки расцепителей автоматических выключателей).
В зависимости от проверяемого параметра УЗО или сети используются следующие способы подключения прибора :
1. Для измерения всех параметров УЗО в автономном режиме подключение осуществляется в соответствии с рисунком 1. (кроме УЗО, имеющих в своём составе электронный усилитель, например, АД12, АД14 или АВДТ32).
Рисунок 1. - Проведение измерений автономно.
2. Для измерения напряжения прикосновения и параметров УЗО, находящихся сети «220/380 В» подключение осуществляется в соответствии с рисунком 2.
|
Рисунок 2. - Проведение измерений напряжения прикосновения |
|||
|
и параметров УЗО. |
|||
3. Проверка параметров УЗО , находящихся в сети «220/380 В », с использованием адаптера розеточного осуществляется в соответствии с рисунком 3.
Рисунок 3. Проведение измерений в сети при помощи адаптера розеточного
Адаптер подключается к прибору в соответствии с цветовой маркировкой наконечников и гнезд прибора:
Красный наконечник к гнезду « L » прибора;
Синий наконечник к гнезду « N » прибора;
Серый наконечник к гнезду «РЕ» прибора.
Вилка адаптера включается в сеть. В вилке адаптера встроены два предохранителя по цепям « L » и « N ». Если прибор не проводит измерения при использовании адаптера, необходимо проверить целостность этих цепей.
Проведение измерений.
Включить прибор. На индикаторе прибора отображается информация на момент последнего его включения, например:
Рисунок 4. Расположение информации на индикаторе.
1- Режим измерения в зоне 1 индикатора, например, измерение тока срабатывания УЗО.
2- Номинальный ток УЗО в зоне 2 индикатора, например, 30 мА.
3- Форма тока при измерении в зоне 3 индикатора.
4- Напряжение на гнёздах « L » и « N » в зоне 4 индикатора. При проведении измерений в этой зоне появляется результат измерения.
5- Состояние аккумулятора или элементов питания в зоне 5 индикатора.
6- Символ «Т» в зоне 6 индикатора появляется в случае внутреннего перегрева прибора.
Для отображения информации на индикаторе используются условные значки , позволяющие легко ориентироваться в работе прибора.
Условная индикация параметров работы прибора указана в таблице 7.
Таблица 7. Условная индикация параметров работы ПЗО-500.
Для установления параметров намеченного измерения необходимо :
Включить прибор кнопкой « O » На индикаторе прибора отображается информация на момент последнего его выключения
Для установления параметров намеченного измерения необходимо:
Нажать кнопку «ВЫБОР / МЕНЮ /▲», при этом появится курсор «негативное окно»;
- нажатием кнопки «ВЫБОР / МЕНЮ /▲» перемещать курсор по зонам 1 - 3 на экране;
- после выбора зоны нажатием кнопки «ЗНАЧ / ± /▼» выбрать измеряемый параметр, значение номинального тока или форму тока;
- если необходимо изменить несколько параметров, то указанные выше действия повторить несколько раз;
- нажатием кнопки «СТАРТ / » зафиксировать настроенные параметры измерения, при этом курсор «негативное окно» исчезает и прибор готов к проведению намеченного измерения.
Если необходимо изменить полярность или начальную фазу приложения испытательного тока, после всех настроек нажмите кнопку «ЗНАЧ / ± /▼».
Подключить прибор к УЗО в автономном режиме или в сети «220 В» в соответствии с п. 2.3.1 в зависимости от условий проведения и вида измерения
(рисунки 2.3.1а - 2.3.1г).
Кратковременно нажать кнопку «СТАРТ / ». Прибор выполнит измерение. Результат измерения отображается на индикаторе в течении 10 секунд. Если в это время нажать кнопку «СТАРТ / », то индикация результата прекратится досрочно.
После индикации результата прибор снова перейдёт в режим измерения напряжения между входами «L» и «N».
Если во время работы под символом батарейки появилась буква «Т» - этоозначает, что прибор перегрелся и необходима выдержка по времени для остывания прибора. В этом случае блокируется возможность проведения измерений.
Исчезновение буквы «Т» говорит о том, что прибор остыл и самоблокировка отключена.
Для определения величины тока утечки в зоне защиты УЗО провести два измерения тока отключения УЗО. Первое измерение с отключенной нагрузкой, второе измерение с подключенной нагрузкой. Ток утечки равен разнице между первым и вторым измерением.
Величина тока утечки не должна превышать одной трети от номинального дифференциального тока УЗО.
Ток срабатывания УЗО на синусоидальном токе не должен быть менее половины номинального дифференциального тока. В противном случае, такое УЗО подлежит замене.
7. Условия измерений
Температура окружающего воздуха от плюс 15 до плюс 25 ºС;
Относительная влажность воздуха от 30 до 80 %;
Атмосферное давление от 84 до 106 кПа (от 630 до 795 мм рт. ст.).
Рабочее место должно иметь достаточное электроосвещение и надежное ограждение во всех местах, где может появиться напряжение.
Перед началом проведения испытаний необходимо изучить электроустановку здания и проверить ее соответствие проекту;
8. Контроль точности результатов измерений
Контроль точности результатов измерений обеспечивается ежегодной поверкой прибора в органах Госстандарта РФ. Прибор должен иметь действующие свидетельства о госповерке. Выполнение измерений прибором с просроченным сроком поверки не допускается.
9. Требования к квалификации персонала
9.1 К выполнению измерений и испытаний допускают лиц, прошедших специальное обучение и аттестацию с присвоением группы по электробезопасности не ниже III при работе в электроустановках до 1000 В, имеющих запись о допуске к испытаниям и измерениям в электроустановках до 1000 В.
9.2 Проверку работоспособности УЗО должен проводить квалифицированный персонал, ознакомленный с настоящей методикой по распоряжению в составе бригады, в количестве не менее 2 человек.
В помещениях, кроме особо опасных в отношении поражения электрическим током, работник, имеющий III группу по электробезопасности и право быть производителем работ, может проводить испытания единолично.
10. Требования к обеспечению безопасности при выполнении измерений и экологической безопасности
При проведении испытаний необходимо руководствоваться требованиями «Правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок» (ПОТЭЭ).
11. Оформление результатов измерений
По результатам проверки электролабораторией в Краснодаре ООО "Энерго Альянс" составляется протокол испытаний.
В настоящее время в Российской Федерации действует ряд нормативных документов, регламентирующих технические параметры и требования к применению УЗО в электроустановках зданий. Ниже приводится перечень основных документов с краткими выдержками, касающимися применения УЗО.
1. Правила устройства электроустановок Изд. 7-е, 1999 г.
2. ГОСТ 12.4.155-85. "Устройства защитного отключения. Классификация. Общие требования"
Определения, классификация, технические требования на УЗО, содержащиеся в данном документе, к настоящему времени морально устарели и не соответствуют современному уровню научно-технических знаний в области защитного отключения.
3. ГОСТ Р 50807-95 (МЭК 755-83). "Устройства защитные, управляемые дифференциальным (остаточным) током"
Этот стандарт в настоящее время является основным нормативным документом, определяющим технические параметры УЗО. В нем содержатся основные определения физических величин и характеристик, относящихся к УЗО, классификация типов УЗО, методика испытаний и рекомендуемые - по тексту "предпочтительные" значения параметров УЗО. Поскольку данный стандарт является фактически переводом стандарта МЭК, в нем имеется приложение, "отражающее потребности экономики страны и учитывающее требования действующих государственных стандартов", "… разработанное на основе опыта проектирования, изготовления, испытаний и практического применения защитных устройств в России". В приложении даны также указания по правилам приемки и методам испытаний УЗО и рекомендуемые ("предпочтительные") значения технических параметров УЗО. Стандарт принят Постановлением Госстандарта России от 22.08.95 г. № 4444 и введен в действие с 01.01.96 г., однако до настоящего времени методы испытаний УЗО, содержащиеся в этом документе, не включены в Перечень обязательных сертификационных испытаний электрооборудования Госстандарта РФ.
Примечание. Международная электротехническая комиссия (МЭК) выпустила ряд нормативных документов по применению УЗО - стандарты МЭК 755-83, МЭК 1008-90, МЭК 1009-91 и. др. Следует отметить, что деятельность МЭК направлена в основном на разработку документов, согласующих, координирующих, гармонизирующих требования различных национальных электротехнических стандартов. Поэтому публикации и стандарты МЭК носят, как правило, рекомендательный характер, в то время как собственные национальные стандарты практически всех стран - участников комиссии содержат гораздо более жесткие и конкретные требования на УЗО. Так, ни один из стандартов МЭК не содержит требование обязательного применения УЗО в конкретных типах электроустановок, в то время как французские электротехнические нормы NFC 61-140, австрийские ЦVE-SN 50/1978, германские VDE 0100, VDE 0664, американские NEC (п. 210-7) и др. строго регламентируют применение УЗО по видам электроустановок с указанием типов УЗО и значений номинального отключающего дифференциального тока.
4. ГОСТ Р 51326.1-99 (МЭК 61008-1-96). "Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков. Часть 1. Общие требования и методы испытаний".
5. ГОСТ Р 51326.2.1-99 (МЭК 61008-2-1-90). "Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков. Часть 2-1. "Применяемость основных норм к ВДТ, функционально независящим от напряжения сети".
6. ГОСТ Р 51326.2.2-99 (МЭК 61008-2-2-90). "Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков. Часть 2-2. "Применяемость основных норм к ВДТ, функционально зависящим от напряжения сети".
7. ГОСТ Р 51327.1-99 (МЭК 61009-1-96). "Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения со встроенной защитой от сверхтоков. Часть 1. "Общие требования и методы испытаний".
8. ГОСТ Р 51327.2.1-99 (МЭК 61009-2-1-91). "Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения со встроенной защитой от сверхтоков. Часть 2-1. "Применяемость основных норм к АВДТ, функционально независящим от напряжения сети".
9. ГОСТ Р 51327.2.2-99 (МЭК 61009-2-2-91). "Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения со встроенной защитой от сверхтоков. Часть 2-2. "Применяемость основных норм к АВДТ, функционально зависящим от напряжения сети".
Вышеперечисленные стандарты 4-9 содержат определения технических требований и методов испытаний УЗО всех типов бытового и аналогичного назначения, эксплуатируемых неквалифицированным персоналом.
10. ГОСТ Р 50571.3-94 (МЭК 364-4-41-92). "Электроустановки зданий. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током".
В п. 412.5.1. указано: "Применение устройств защитного отключения с номинальным током срабатывания, не превышающим 30 мА, считают дополнительной мерой защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме в случае недостаточности или отказа других мер защиты".
В стандарте приведены общие требования по применению УЗО в различных системах питающих сетей электроустановок зданий.
11. ГОСТ Р 50571.8-94. (МЭК 364-4-47-81). "Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Общие требования по применению мер защиты для обеспечения безопасности. Требования по применению мер защиты от поражения электрическим током".
471.2.3. Если в качестве меры защиты применяется автоматическое отключение питания, то для защиты штепсельных соединителей наружной установки с номинальным током не более 20 А, предназначенных для подключения передвижного оборудования наружной установки, должны использоваться устройства защитного отключения, реагирующие на дифференциальный ток, с уставкой срабатывания не более 30 мА.
В п. 2 Примечания к данному стандарту, указывается: "При эксплуатации неквалифицированным и необученным персоналом электроустановок, имеющих штепсельные соединители на номинальный ток до 20 А, рекомендуется в качестве дополнительной меры защиты согласно 412.5 ГОСТ Р 50571.3 применять устройства защитного отключения, реагирующие на дифференциальный ток, с уставкой срабатывания не более 30 мА".
12. ГОСТ Р 50571.11-96 (МЭК 364-7-701-84). "Электроустановки зданий. Часть 7. Требования к специальным электроустановкам. Раздел 701. Ванные и душевые помещения".
"Применение УЗО обязательно для защиты штепсельных розеток ванных и душевых помещений, если они не присоединяются к индивидуальному разделительному трансформатору".
13. ГОСТ Р 50571.15-97 (МЭК 364-5-52-93). Часть 5. "Выбор и монтаж электрооборудования. Глава 52. Электропроводки".
В стандарте содержится ряд требований и положений, существенно отличающихся от требований действующих Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Наиболее важными из них являются:
1. Изолированные (без защитной оболочки) провода допускается прокладывать только в трубах, коробах и на изоляторах.
Не допускается прокладывать изолированные провода (без защитной оболочки) скрыто под штукатуркой, в бетоне, в кирпичной кладке, в пустотах строительных конструкций, а также открыто по поверхности стен и потолков, на лотках, на тросах и др. конструкциях. В этом случае должны применяться изолированные провода с защитной оболочкой или кабели.
2. В одно- или трехфазных сетях сечение нулевого рабочего проводника и РЕN-проводника должно быть равным сечению фазного проводника при его сечении 16 мм2 и ниже для проводников с медной жилой и 25 мм2 и ниже для проводников с алюминиевой жилой.
При больших сечениях фазных проводников допускается снижение сечения нулевого рабочего проводника при условии, что:
ожидаемый максимальный рабочий ток в нулевом проводнике не превышает его длительно допустимый ток;
нулевой защитный проводник имеет защиту от сверхтока.
4. Повышаются требования к уплотнению мест прохода электропроводки через стены и междуэтажные перекрытия.
Вводимые требования повышают эксплуатационную надежность, электро- и пожаробезопасность электроустановок зданий.
До приведения ПУЭ в соответствие с комплексом стандартов МЭК на электроустановки зданий ПУЭ применяют в части требований, не противоречащих указанному комплексу стандартов.
14. ГОСТ Р 50 669-94. "Электроснабжение и электробезопасность мобильных (инвентарных) зданий из металла или с металлическим каркасом для уличной торговли и бытового обслуживания населения. Технические требования".
Область применения: Настоящий стандарт устанавливает требования к электроснабжению и к электробезопасности мобильных (инвентарных) зданий выполненных из металла или имеющих металлический каркас, предназначенных для уличной торговли и бытового обслуживания населения (торговые павильоны, киоски, палатки, кафе, будки, фургоны, боксовые гаражи и т.п.).
В п. 4.2.9 указывается: "Вводно-распределительные устройства зданий должны содержать аппараты управления и защиты, включая УЗО с уставкой по току утечки не выше 30 мА".
Данный стандарт является первым и пока единственным отечественным нормативным документом, предписывающим обязательное применение УЗО для определенного класса электроустановок.
Введение данного стандарта при отсутствии соответствующего требования в ПУЭ обусловлено особыми условиями эксплуатации подобных сооружений. Они устанавливаются в общественных местах, где с ними контактирует большое количество людей, для которых эти металлические сооружения представляют чрезвычайную опасность, поскольку условия их эксплуатации равнозначны эксплуатации электроустановок в особоопасных помещениях.
Поправка к ГОСТ Р 50669-94 (письмо Главгосэнергонадзора от 14.02.96 г. № 42-6/113-ЭТ).
4.2.9. Вводно-распределительные устройства зданий должны содержать аппараты управления и защиты, включая УЗО с уставкой по току утечки не выше 30 мА.
4.2.6. В месте присоединения наружной электропроводки к питающей электрической сети должны быть установлены аппараты защиты от короткого замыкания.
4.5.5. Для УЗО проверка должна осуществляться ежемесячно.
15. МЭК 364-5-53. "Электроустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Коммутационная аппаратура и аппаратура управления".
531.2.2. Выбор устройств (УЗО) с учетом их функциональной зависимости от напряжения питания.
531.2.2.1. Устройства защиты (УЗО), управляемые остаточным током, могут иметь или не иметь вспомогательный источник питания, принимая во внимание требования пункта 531.2.2.2.
531.2.2.2. Применение устройств защиты, управляемых остаточным током, со вспомогательным источником питания, не отключающего автоматически в случае отказа вспомогательного источника, разрешается только при выполнении одного из двух условий:
защита от непрямого контакта по п. 413.1 обеспечивается даже в случае отказа вспомогательного источника;
устройства монтируются в установках, управляемых, испытываемых и проверяемых обученным (ВА4) или высококвалифицированным (ВА5) персоналом.
16. МЭК 1200-53. "Электроустановки зданий. Глава 53. Выбор и монтаж электрооборудования. Коммутационная аппаратура и аппаратура управления. Требования к устройству электроустановок зданий".
В данном стандарте разъясняются правила выполнения защиты электроустановок и электрооборудования с учетом времятоковых характеристик устройств защиты (в том числе УЗО), ожидаемых токов короткого замыкания и тепловых характеристик проводников.
В п. 539.3 стандарта рассмотрены вопросы обеспечения селективности работы УЗО в многоступенчатых системах защиты.
17. Ведомственные строительные нормы - ВСН 59-88.
В разделе "Электрооборудование жилых и общественных зданий" (п. 15.6) указывается: "В жилых и общественных зданиях рекомендуется применение УЗО на ток срабатывания не более 30 мА и время срабатывания до 100 мс. В жилых домах УЗО рекомендуется устанавливать на вводе в квартиру… Рекомендуется также использование УЗО для переносных электробытовых приборов". Таким образом, в строительных нормах, также как и в ПУЭ, не имеется никаких конкретных технических требований или нормативов, касающихся применения УЗО.
18. Нормы Государственной противопожарной службы МВД России. НПБ 243-97. "Устройства защитного отключения. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний". Дата введения 01.10.97 г.
НПБ 243-97 устанавливают требования к УЗО при их конструировании, монтаже, и сертификации с целью обеспечения пожарной безопасности электроустановок вновь строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданий независимо от форм собственности и ведомственной принадлежности, а также методы сертификационных испытаний УЗО на пожарную опасность. Приказом ГУГПС МВД РФ от 17.10.98 г. № 73 утвержден Перечень продукции, подлежащей обязательной сертификации в области пожарной безопасности, в который включены УЗО.
19. Временные указания по применению устройств защитного отключения в электроустановках жилых зданий. И.П. Главгосэнергонадзора России от 29.04.97 г. № 42-6/9-ЭТ.
"Настоящие указания распространяются на применение устройств защитного отключения, управляемых дифференциальным током, в жилых зданиях, для общественных зданий данные указания используются применительно".
"Целью разработки настоящих указаний является упорядочение вопросов применения УЗО в строящихся и реконструируемых жилых зданиях".
"Наибольший эффект от применения УЗО достигается при его использовании в комплексе с другими защитными мерами, однако в ряде случаев (например, для действующих объектов), когда проведение всего комплекса мероприятий по обеспечению электробезопасности растягивается на длительный период, установка УЗО значительно повышает уровень электробезопасности".
20. Письмо Главного управления государственной противопожарной службы МВД России от 05.03.96 № 20/2.1/516. "О применении устройств защитного отключения (УЗО)".
21. Приказ УГПС МВД Москвы от 10.04.97 № 25/8/1359. "О внедрении устройств защитного отключения".
22. Решение ГУГПС МВД России и Главгосэнергонадзора России от 30.06.98 № 32-04-04/466 (согласно письму Госстроя России от 8.06.98 г. № 13-329). "О проведении эксперимента по внедрению устройств защитного отключения (УЗО)".
В целях распространения опыта применения УЗО эксперимент предусматривает массовое внедрение УЗО в регионах Западной Сибири (Алтайский край, Красноярский край, Новосибирская и Томская области), в республике Чувашия, в Московской, Нижегородской и Волгоградской областях.
24. Московские городские строительные нормы МГСН 3.01-96. "Жилые здания".
5.25. В жилых зданиях жилища I и II категорий следует предусматривать:
устройства защитного отключения (УЗО);
установку в ванных комнатах (совмещенных санузлах) розетки, включающейся через разделительный трансформатор или УЗО.
25. Распоряжение Правительства Москвы № 868-РП от 25.05.94. "О внедрении в строительство и эксплуатацию жилых домов и общественных зданий устройств защитного отключения (УЗО)".
26. Распоряжение Правительства Москвы № 860-РЭП от 17.09.98. "О повышении надежности электроснабжения жилищного фонда".
27. Территориальные строительные нормы ТСН РК-97 МО. "Порядок проведения на территории Московской области реконструкции и капитального ремонта жилых зданий первых массовых серий и объектов коммунального хозяйства".
1 0.51. Помещения реконструируемых зданий должны быть оборудованы устройствами защитного отключения (УЗО) по НПБ 243-97.
28. ГОСТ Р 50571.28-2007 (МЭК 60364-7-710:2001) НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОСИИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Электроустановки зданий Часть 7 ТРЕБОВАНИЯ К СПЕЦИАЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАМ Раздел 710 Медицинские помещения
По эффективности действия реальной альтернативы защитному отключению пока не существует, о чем однозначно свидетельствуют результаты научных исследований и успешная практика применения УЗО во всем мире.
В ближайшие годы УЗО будут являться основным и наиболее радикальным электрозащитным средством, а это означает, что нормативная база должна развиваться и совершенствоваться, чтобы отвечать требованиям времени.
Предлагаем разобрать вопрос - что такое УЗО
Функционально УЗО (Устройство защитного отключения) можно определить как быстродействующий защитный аппарат, реагирующий на дифференциальный ток (разностный ток) в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке (или простыми словами - к потребителю).
Основные нормативные документы, характеризующие УЗО (ВДТ), АВДТ:
| ГОСТ Р 51326.1-99 (МЭК 61008-1-96) Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков. Часть 1. Общие требования и методы испытаний |
| ГОСТ Р 51326.2.1-99 (МЭК 61008-2-1-90) Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков. Часть 2-1. Применяемость основных норм к ВДТ |
| ГОСТ Р 51326.2.2-99 (МЭК 61008-2-2-90) Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков. Часть 2-2. Применяемость основных норм к ВДТ |
| ГОСТ Р 51328-99 (МЭК 61540-97) Устройства защитного отключения переносные бытового и аналогичного назначения, управляемые дифференциальным током, без встроенной защиты от сверхтоков (УЗО-ДП). Общие требования и методы испытаний |
| ГОСТ Р 51329-99 (МЭК 61543-95) Совместимость технических средств электромагнитная. Устройства защитного отключения, управляемые дифференциальным током (УЗО-Д), бытового и аналогичного назначения. Требования и методы испытаний |
Структура УЗО:
Важнейшим функциональным блоком УЗО является дифференциальный трансформатор тока. В абсолютном большинстве УЗО, производимых и эксплуатируемых в настоящее время во всем мире, в качестве датчика дифференциального тока используется именно трансформатор тока.
Пусковой орган (пороговый элемент) выполняется, как правило, на чувствительных магнитоэлектрических реле прямого действия или электронных компонентах. Исполнительный механизм включает в себя силовую контактную группу с механизмом привода. В нормальном режиме, при отсутствии дифференциального тока - тока утечки, в силовой цепи по проводникам, проходящим сквозь окно магнитопровода трансформатора тока протекает рабочий ток нагрузки. Проводники, проходящие сквозь окно магнитопровода, образуют встречно включенные первичные обмотки дифференциального трансформатора тока. Если обозначить ток, протекающий по направлению к нагрузке, как I1, а от нагрузки как I2, то можно записать равенство: I1 = I2
Равные токи во встречно включенных обмотках наводят в магнитном сердечнике трансформатора тока равные, но векторно встречно направленные магнитные потоки Ф1 и Ф2. Результирующий магнитный поток равен нулю, ток во вторичной обмотке дифференциального трансформатора также равен нулю.Пусковой орган находится в этом случае в состоянии покоя.
При прикосновении человека к открытым токопроводящим частям или к корпусу электроприемника, на который произошел пробой изоляции, по фазному проводнику через УЗО кроме тока нагрузки I1 протекает дополнительный ток - ток утечки (ID), являющийся для трансформатора тока дифференциальным (разностным током).
Неравенство токов в первичных обмотках (I1 + ID в фазном проводнике) и (I2, равный I1, в нейтральном проводнике) вызывает неравенство магнитных потоков и, как следствие, возникновение во вторичной обмотке трансформированного дифференциального тока. Если этот ток превышает значение уставки (чаще его характеризуют номинальным током утечки: 30мА, 100мА, 300мА) порогового элемента пускового органа, последний срабатывает и воздействует на исполнительный механизм.
Исполнительный механизм, обычно состоящий из пружинного привода, спускового механизма и группы силовых контактов, размыкает электрическую цепь. В результате защищаемая УЗО электроустановка обесточивается.
Предлагаем Вам пример УЗО мировой компании "АВВ": слева - УЗО без отключения сверхтока, справа - УЗО совмещенное с автоматическим выключателем для дополнительной защиты линии от сверхтока.
Для осуществления периодического контроля исправности (работоспособности) УЗО предусмотрена цепь тестирования. При нажатии кнопки "Тест" искусственно создается отключающий дифференциальный ток. Срабатывание УЗО означает, что оно в целом исправно.
стр. 1
стр. 2
стр. 3
стр. 4
стр. 5
стр. 6
стр. 7
стр. 8
стр. 9
стр. 10
стр. 11
стр. 12
стр. 13
стр. 14
стр. 15
стр. 16
стр. 17
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Издание официальное
Стандартинформ
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН ФГУ ВНИИПО МЧС России и Алтайским государственным техническим университетом им. И.И. Ползунова
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК274 «Пожарная безопасность»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 февраля 2009 г. № 88-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
© Стандартинформ, 2009
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
5.7 Испытание электроизоляционных и конструкционных материалов
5.7.1 Испытание на теплостойкость
Методика проведения испытания по 9.14.2 и 9.14.3 ГОСТ Р 51327.1
Толщина образца для испытания должна быть не менее 2,5 мм; при необходимости пластины материала накладывают друг на друга до достижения требуемой толщины.
При отсутствии специфических требований перед началом испытаний образец выдерживают в течение 24 ч в атмосфере, имеющей температуру от 15 °С до 35 °С и относительную влажность от 45 % до 75 %.
Примечание - Для материалов, механические характеристики которых существенно зависят от содержания влаги или от температуры, следует устанавливать специальные или более детально уточненные условия кондиционирования.
Испытания проводят в термокамере при температуре:
(125 ± 2) °С - для частей, поддерживающих токоведущие части;
(75 ± 2) °С - для наружных частей.
Температура в термокамере поддерживается с точностью ± 2 °С. Термокамеру, испытательное устройство и стальную опору выдерживают при заданной температуре в течение 24 ч или до достижения теплового равновесия, если оно наступит раньше.
После достижения теплового равновесия образец устанавливают на стальной опоре так, чтобы предназначенная для испытания поверхность находилась в горизонтальном положении. Испытательное устройство помещают в центр образца. В процессе испытаний испытательное устройство не должно перемещаться.
Установка образца в термокамеру должна производиться как можно быстрее, чтобы падение температуры в термокамере, охлаждение стальной опоры и испытательного устройства были незначительными.
Через 60 мин испытательное устройство снимают с образца и в течение (10 ± 1) с образец погружают в воду с температурой (20 ± 5) °С. Через (6 ± 2) мин образец вынимают из воды и удаляют все следы влаги.
В течение (3 ± 1) мин после удаления образца из воды определяется размер d, как показано на рисунке 1, с применением оптического измерительного инструмента с кратностью увеличения от 10 до 20. Размер d - это наибольший размер отпечатка, оставленного испытательным устройством.
Рисунок 1
Сферическая часть отпечатка, оставленного испытательным устройством (размер d), должна исключать деформацию материала, как показано на рисунке 2. В спорных случаях следует провести испытания на двух других образцах, каждый из которых должен выдержать испытания.
Образцы считают выдержавшими испытание, если размер d не превышает 2,0 мм.
5.7.2 Испытание на воспламеняемость под воздействием источника зажигания
5.7.2.1 Испытание пламенем горелки Бунзена
ГОСТ 28779 (метод FH).
Толщина образца должна быть не более толщины электроизоляционной детали УЗО-Д.
Материал считают выдержавшим испытание, если для наружных частей из неметаллических материалов, для частей изделия, удерживающих токоведущие части и поддерживающих соединения в определенном положении, материал соответствует классу FH2, а для других частей из неметаллических материалов - классу FH3.
При отсутствии возможности изготовления образцов требуемых размеров испытание на стойкость к воздействию пламени горелки проводят игольчатым пламенем по 5.7.2.2.
Испытания игольчатым пламенем не проводят на частях, изготовленных из материалов, которые в соответствии с ГОСТ 28779 классифицированы как FV-0 или FV-1.
5.7.2.2 Испытание игольчатым пламенем
Методика проведения испытания - в соответствии с ГОСТ 27484 со следующими изменениями и дополнениями в соответствии с .
Горелка для получения требуемого пламени состоит из трубки длиной не менее 35 мм с каналом диаметром (0,5 + 0,1) мм и с наружным диаметром (0,9 ± 0,1) мм.
На горелку подается бутан или пропан чистотой не менее 95 %. Подача воздуха к трубке горелки не предусматривается. Подача горючего газа регулируется так, чтобы высота пламени на темном фоне при наблюдении сбоку была равна (12 + 1) мм.
Образцом для испытания может быть корпус УЗО-Д, его составляющие или компоненты. При необходимости это может быть деталь, находящаяся под общей оболочкой, или вырезанный фрагмент. Если невозможно провести испытания на составляющих или компонентах непосредственно на аппарате, то испытания следует провести на образцах, изъятых из него.
Горелка устанавливается под углом (45 ± 5)° относительно вертикальной оси образца на расстоянии (5 ±1) мм от края образца. Испытательным пламенем воздействуют на тот участок поверхности образца, который с наибольшей вероятностью может загореться в процессе испытания.
Время воздействия пламени горелки на образец составляет (10 ± 1) с.
Испытанию подвергаются три образца.
Образец считается выдержавшим испытание игольчатым пламенем, если:
В процессе испытания не наблюдалось горение или тление образца, появление расплавленных капель или горящих частиц, вызывающих воспламенение бумаги под образцом;
Горение или тление образца, а также соседствующих с ним объектов прекратилось не более чем через 30 с после удаления игольчатого пламени и находящийся под образцом слой папиросной бумаги не загорелся.
5.7.3 Испытание на стойкость к воспламенению нагретой проволокой
Методика проведения испытания - в соответствии с ГОСТ 27483 .
Температура проволочной петли в зависимости от назначения частей изделия должна составлять:
(960 ± 15) °С - для наружных частей УЗО-Д, выполненных из изоляционных материалов, предназначенных для удерживания в заданном положении токоведущих частей и частей защитной цепи;
(650 ± 10) °С - для всех других частей УЗО-Д, выполненных из изоляционных материалов.
5.7.4 Испытание на плохой контакт при помощи накальных элементов
Методика проведения испытания - в соответствии с ГОСТ 27924 со следующим дополнением.
Образец размещают в рабочем положении, а если оно не известно, то в наиболее неблагоприятном сточки зрения возможного воспламенения.
Испытанию подвергают контактные соединения УЗО-Д с номинальным током не более 63 А.
5.7.5 Испытание по определению трекингостойкости
Методика проведения испытания - в соответствии с ГОСТ 27473 со следующими дополнениями.
Испытания проводятся при испытательном напряжении 250 В. В процессе испытаний определяется контрольный индекс трекингостойкости.
Применяется испытательный раствор А.
Толщина образца должна быть не менее 3 мм, при необходимости пластины материала накладывают друг на друга до достижения требуемой толщины.
Материал считают выдержавшим испытание, если контрольный индекс трекингостойкости равен 250 В.
5.8 Оценка результатов испытаний
По результатам испытаний делается заключение о пожарной безопасности устройств защитного отключения. УЗО-Д соответствует требованиям пожарной безопасности, если:
Показатели пожарной опасности электроизоляционных и конструкционных материалов соответствуют предъявляемым требованиям;
УЗО-Д отвечает требованиям, предъявляемым к функциональным характеристикам.
|
Таблица 3 - Временные характеристики УЗО-Д |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Примечание - Для УЗО-Д типа «А» максимальное время отключения, значения которого указаны в таблице 3, также должно иметь силу, однако значения дифференциального тока принимают при испытании по 5.5 с коэффициентом 1,4 для УЗО-Д с > 0,01 А и с коэффициентом 2,0 для УЗО-Д с < 0,01 А. Для УЗО-Д типа «S» (селективного исполнения) проверка считается удовлетворительной, если измеренное время отключения лежит в интервале между максимальным временем отключения и минимальным временем неотключения. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
6 Требования по оснащению УЗО-Д объектов в части обеспечения пожарной безопасности
Оснащению устройствами защитного отключения для предупреждения пожаров от электроустановок подлежат следующие здания и сооружения.
Здания для целей образования, воспитания и подготовки кадров:
Детские дошкольные учреждения общего типа, специализированные, оздоровительные и объединенные с начальной школой;
Общеобразовательные и специализированные школы, школы-интернаты, межшкольные учебнопроизводственные комбинаты;
Профессионально-технические училища и образовательные учреждения для подготовки и переподготовки рабочих кадров;
Средние специальные образовательные учреждения;
Высшие образовательные учреждения;
Образовательные учреждения для подготовки и повышения квалификации специалистов;
Внешкольные учреждения.
ГОСТ P 53312-2009
Здания для научно-исследовательских учреждений, проектных, общественных и организаций управления:
Научно-исследовательские институты (за исключением крупных специальных учреждений);
Проектные и конструкторские организации;
Информационные центры;
Органы управления;
Общественные организации;
Организации по кредитованию, страхованию и коммерческого назначения;
Здания и сооружения для целей здравоохранения и отдыха:
Лечебные со стационаром, амбулаторно-поликлинические, аптеки, молочные кухни, бальнео- и грязелечебницы;
Дома-интернаты ветеранов и престарелых;
Санатории, санатории-профилактории;
Дома отдыха и туристические базы;
Гостиницы, мотели, кемпинги.
Здания и сооружения физкультурно-оздоровительные и спортивные:
Открытые спортивно-физкультурные сооружения;
Крытые здания и сооружения;
Физкультурно-оздоровительные комплексы.
Здания культурно-просветительных и зрелищных учреждений:
Библиотеки;
Музеи и выставки;
Клубы, дворцы культуры, центры досуга и др.;
Театры, концертные залы, кинотеатры, цирки и др.;
Исторические памятники, включая идентифицированные в основном как жилые дома.
Здания для торговли, общественного питания и бытового обслуживания:
Предприятия розничной торговли;
Предприятия общественного питания (за исключением вспомогательных в составе промышленных предприятий);
Предприятия, предназначенные для непосредственного обслуживания населения (непроизводственного характера).
Жилые здания:
Квартирные дома, включая квартирные дома для престарелых и семей с инвалидами, передвигающимися на креслах-колясках, а также общежития;
Индивидуальные жилые дома;
Дачи, садовые домики;
Бытовые помещения.
Приложение А (обязател ьное)
Функциональные характеристики УЗО-Д
|
Таблица А.1 |
||||||||||||||||||||
|
Примечания
1 Диапазон тока расцепления УЗО-Д типа «А», указанный в пункте 3 таблицы А.1, в зависимости от формы сигнала (угла задержки) дифференциального тока приведен в таблице А.2.
УЗО-Д типа «А» проверяют на правильность работы при равномерном нарастании дифференциального пульсирующего постоянного тока от нуля до значения 27д п (для УЗО-Д с 7 йп ^ 10 мА) или до 1,47д п (для УЗО-Д с/дп > 10 мА) за 30 с.
Таким образом, отключающий дифференциальный ток УЗО-Д типа «А» при протекании пульсирующих дифференциальных токов, может иметь значения от 0,11/д п до 27д п.
2 Для УЗО-Д типа «А» номинальный неотключающий синусоидальный дифференциальный ток, указанный в пункте 4 таблицы А.1, равен 0,5/д п, а минимальный (при угле задержки 135°) неотключающий пульсирующий постоянный дифференциальный ток равен 0,11/д п -
3 Допускается изменение технических параметров УЗО-Д, не снижающих требования пожарной безопасности.
Библиография
МЭК 60695-10-2:2006
МЭК 60695-11-5:2004
Руководство и методы испытания с целью минимизации воздействия аномального нагрева электротехнической продукции при пожаре. Метод испытания стойкости к нагреву продукции из неметаллических материалов вдавливанием шарика (IEC 60695-10-2 Ed 2 (2003-07): Fire hazard test - Part 10-2: Abnormal heat-Ball pressertest)
Метод испытания игольчатым пламенем. Аппаратура, поверочное устройство и руководство (IEC 60695-11:2004-12, Fire hazard testing - Part 11-5: Test flames - Needle flame test methods - Apparatus confirmatory test arrangement and guidance)
УДК 621.316.935 ОКС 29.120.50 ОКП 34 2000
Ключевые слова: устройство защитного отключения, требования пожарной безопасности, методы испытаний
Допечатная подготовка издания, в том числе работы по издательскому редактированию, осуществлена ФГУ ВНИИПО МЧС России
Официальная публикация стандарта осуществлена ФГУП «Стандартинформ» в полном соответствии с электронной версией, представленной ФГУ ВНИИПО МЧС России
Ответственный за выпуск В.А. Иванов Редактор В.Н. Брешина Корректор В.Н. Брешина Технический редактор Е.В. Пуцева Компьютерная верстка Е.В. Пуцевой
ГОСТ P 53312-2009
1 Область применения..............................................................................................................................1
3 Термины и определения........................................................................................................................2
4 Требования пожарной безопасности....................................................................................................3
4.1 Требования к функциональным характеристикам и конструкции УЗО-Д...................................3
4.2 Требования к электроизоляционным и конструкционным пластическим материалам..............4
4.3 Требования к содержанию технической документации...............................................................5
5 Методы испытаний..................................................................................................................................5
5.1 Общие требования и условия испытаний......................................................................................5
5.2 Порядок проведения испытаний......................................................................................................6
5.3 Испытание УЗО-Д на возможность автоматического повторного включения после
его срабатывания при возникновении аварийной ситуации........................................................6
5.4 Испытание УЗО-Д на возможность отключения потребителя при снятии
напряжения сети..............................................................................................................................6
5.5 Испытание УЗО-Д на соответствие требованиям, предъявляемым к функциональным характеристикам при отклонениях напряжения питания электрической сети....................................6
5.6 Испытание УЗО-Д при повышенной температуре окружающей среды......................................7
5.7 Испытание электроизоляционных и конструкционных материалов...........................................8
5.8 Оценка результатов испытаний...................................................................................................10
6 Требования по оснащению УЗО-Д объектов в части обеспечения пожарной безопасности.........10
Библиография...........................................................................................................................................13
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ
Требования пожарной безопасности. Методы испытаний
Protective devices.
Requirements of fire safety. Test methods
Дата введения - 2010-01-01 с правом досрочного применения
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт распространяется на устройства защитного отключения, управляемые дифференциальным током, со встроенной защитой или без нее от сверхгоков, функционально не зависящих или зависящих от напряжения сети, бытового и аналогичного применения с номинальными напряжениями, не превышающими 440 В переменного тока, и номинальными токами, не превышающими 125 А, применяемые для защиты от поражения электрическим током и снижения пожарной опасности электроустановок, и с номинальными наибольшими коммутационными способностями, не превышающими 25 000 А, для работы на частоте 50 Гц.
1.2 Настоящий стандарт устанавливает требования к устройствам защитного отключения, управляемым дифференциальным током (УЗО-Д), при их конструировании, монтаже и сертификации с целью обеспечения пожарной безопасности электроустановок вновь строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданий.
1.3 Требования настоящего стандарта распространяются на автоматические выключатели, управляемые дифференциальным током (аналог УЗО-Д).
1.4 Требования настоящего стандарта не распространяются на УЗО-Д, используемые в пожароопасных и взрывоопасных зонах, а также на штепсельные розетки, вилки и соединители со встроенными УЗО-Д.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
Примечание - Значения функциональных характеристик УЗО-Д - в соответствии с приложением А.
4.1.2 УЗО-Д не должны производить автоматическое повторное включение после срабатывания при возникновении аварийной ситуации.
Проверка проводится испытанием по 5.3.
4.1.3 УЗО-Д, функционально зависящие от напряжения сети, не должны производить автоматическое отключение потребителя от сети при снятии напряжения сети.
Проверка проводится испытанием по 5.4.
4.1.4 УЗО-Д не должны иметь автономный вспомогательный источник питания.
4.1.5 Максимальное время отключения УЗО-Д должно быть не более 0,5 с.
4.1.6 УЗО-Д должно сохранять свою работоспособность при напряжении сети в пределах от 0,5 до 1,2 его номинального значения.
Проверка проводится испытанием по 5.5.
4.1.7 УЗО-Д должны сохранять свою работоспособность после достижения температуры окружающей среды 100 °С.
Проверка проводится испытанием по 5.6.
4.1.8 Ток срабатывания УЗО-Д для предотвращения пожаров от электроустановок, как правило, не должен превышать 0,3 А. Проверка проводится испытанием по 5.5.
4.1.9 УЗО-Д не должно срабатывать при воздействии импульсных помех в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51329 .
При испытании степень жесткости должна быть выше 1.
4.1.10 Номинальные значения климатических факторов внешней среды - по ГОСТ 15150 . Вид климатического исполнения должен указываться в технических условиях на конкретное изделие.
4.1.11 УЗО-Д следует изготавливать с одним значением номинального дифференциального тока срабатывания или с многопозиционной установкой дифференциального отключающего тока срабатывания с дискретными фиксированными значениями.
4.1.12 По числу полюсов УЗО-Д должны быть двухполюсными и четырехполюсными.
4.1.13 УЗО-Д без встроенной защиты от сверхтоков должно быть защищено от короткого замыкания посредством последовательного включения автоматических выключателей или предохранителей. При этом номинальный ток автоматических выключателей не должен превышать номинальный ток УЗО-Д.
4.1.14 Конструкция УЗО-Д должна предусматривать возможность пломбирования крышек. Элемент для регулирования уставки УЗО-Д должен быть расположен так, чтобы доступ к нему был возможен только после вскрытия пломбы.
4.1.15 Конструкция УЗО-Д должна исключать возможность изменения его рабочих характеристик путем внешнего воздействия, за исключением специально предусмотренных средств изменения уставки дифференциального тока срабатывания.
4.1.16 УЗО-Д должно быть снабжено указателями замкнутого и разомкнутого положения контактов главной цепи. Если для указания положения контактов используется световой указатель, он должен светиться при включенном положении УЗО-Д и быть яркого цвета. Световой индикатор не может быть единственным средством указания включенного положения.
4.1.17 УЗО-Д должно иметь зажимы, предназначенные для подсоединения к стационарной проводке, в которых соединение осуществляется при помощи винтов, гаек и аналогичных по эффективности средств.
4.1.18 На корпусе УЗО-Д должна быть приведена схема его подключения к электрической сети.
4.1.19 Воздушные зазоры и расстояния утечки не должны быть меньше величин, указанных в таблице 1.
Проверка проводится испытанием по ГОСТ Р 50345 .
|
Таблица 1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
4.2 Требования к электроизоляционным и конструкционным пластическим материалам
4.2.1 Материалы, из которых изготовлены наружные части УЗО-Д (кроме декоративных элементов), а также используемые в конструкции электрических соединений для поддержки токоведущих частей в определенном положении, должны выдерживать испытание на теплостойкость давлением шарика.
Проверка проводится испытанием по 5.7.1.
4.2.2 Материалы, из которых изготовлены части УЗО-Д, должны быть стойкими к воздействию пламени горелки.
Проверка проводится испытанием по 5.7.2.
4.2.3 Изоляционные материалы, поддерживающие конструкции винтовых контактных соединений, должны быть стойкими к воздействию тепловой энергии, выделяемой при повышенном переходном сопротивлении контактного соединения, а также стойкими к воздействию нагретой проволоки.
Проверка проводится испытанием по 5.7.3, 5.7.4.
4.2.4 Материалы, через которые возможно образование токоведущих мостиков между частями различной полярности и разного потенциала, должны быть трекингостойкими.
Проверка проводится испытанием по 5.7.5.
Примечание - Требования, изложенные в 4.2.1 и 4.2.2, не распространяются на части УЗО-Д, изготовленные из металла и керамики.
ГОСТ P 53312-2009
Конструкция УЗО-Д должна обеспечивать его пожарную безопасность и работоспособность как в нормальном режиме работы, так и при возникновении возможных неисправностей и нарушении правил эксплуатации. При этом вероятность возникновения пожара в (от) УЗО-Д не должна превышать 1 10" 6 в год.
Состав изделия и комплект поставки;
Устройство и принцип работы;
Климатическое исполнение;
Требования по технике безопасности и пожарной безопасности, номер технических условий или стандарта, которым соответствует УЗО-Д;
Порядок подготовки к работе и технического обслуживания;
Правила хранения;
Свидетельство о приемке;
Полное наименование предприятия-изготовителя, его адрес;
Сертификат соответствия или пожарной безопасности, кем выдан, регистрационный номер, срок действия;
Требования к установке и монтажу;
Правила проверки технического состояния;
5 Методы испытаний5.1 Общие требования и условия испытаний
5.1.1 Перечень испытаний УЗО-Д на пожарную опасность приведен в таблице 2.
5.1.2 Образец, предъявленный на испытание, должен представлять собой законченное изделие. Его узлы или элементы, конструкция и технология изготовления должны быть такими же, как у изделия, поставляемого потребителю.
|
Таблица 2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
5.1.3 На испытание представляется не менее трех изделий одной модификации (по числу полюсов, по значению дифференциального тока, по току нагрузки и типу мгновенного расцепителя), набор комплектующих и запасных частей.
При отличии модификаций изделия только по номинальному току нагрузки допускается представлять на испытание УЗО-Д с минимальным и максимальным значениями токов нагрузки.
5.1.4 Испытание проводят, установив УЗО-Д в одном из рабочих положений, предусмотренных инструкцией по монтажу, в котором ожидается наибольший нагрев изделия.
УЗО-Д крепится к фанерной доске толщиной (20 ± 2) мм, окрашенной матовой черной краской. Метод крепления должен соответствовать рекомендациям изготовителя.
5.1.5 Для УЗО-Д, имеющих несколько значений уставки дифференциального тока срабатывания, испытания проводят для каждого значения.
5.1.6 Испытание проводят при температуре окружающей среды (20 ± 5) °С.
5.1.7 УЗО-Д, разработанные для установки в индивидуальных оболочках, испытывают в наименьшей из указанных оболочек.
5.1.8 Присоединение проводов к УЗО-Д производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51326.1 (ГОСТ Р 51327.1).
5.1.9 Класс точности измерительных приборов для определения величины дифференциального тока утечки должен быть не менее 0,5.
У приборов для измерения времени отключения относительная погрешность должна быть не более 10 % от измеряемой величины.
5.1.10 Количество испытаний по 5.2.1 должно быть не менее пяти.
5.2 Порядок проведения испытаний
5.2.1 Первый этап - испытание УЗО-Д на соответствие требованиям, предъявляемым к функциональным характеристикам.
5.2.2 Второй этап - испытание электроизоляционных и конструкционных материалов:
5.2.2.1 Испытание на теплостойкость.
5.2.2.2 Испытание на воспламеняемость под воздействием источника зажигания.
5.2.2.3 Испытание на стойкость к воспламенению нагретой проволокой.
5.2.2.4 Испытание на плохой контакт при помощи накальных элементов.
5.2.2.5 Определение трекингостойкости.
5.3 Испытание УЗО-Д на возможность автоматического повторного включения после его срабатывания при возникновении аварийной ситуации
Испытание УЗО-Д проводится при дифференциальном синусоидальном токе при отсутствии тока нагрузки, в соответствии с ГОСТ Р 51326.1 , ГОСТ Р 51327.1 . Постепенно повышают дифференциальный ток с таким расчетом, чтобы он от исходного уровня, значением не более 0,2 номинального, в течение (30 ± 2) с достиг значения, при котором происходит отключение.
Затем уменьшают ток до первоначального значения в течение (30 ± 2) с.
При этом УЗО-Д не должно производить повторное включение.
5.4 Испытание УЗО-Д на возможность отключения потребителя при снятии напряжения
Испытание УЗО-Д проводят при отсутствии тока нагрузки. На входящие зажимы УЗО-Д подают напряжение, равное номинальному напряжению сети. Затем постепенно понижают его до нулевого значения в течение (30 ± 2) с.
При этом УЗО-Д не должно производить защитное отключение.
5.5 Испытание УЗО-Д на соответствие требованиям, предъявляемым к функциональным характеристикам при отклонениях напряжения питания электрической сети
5.5.1. Испытание УЗО-Д при отсутствии тока нагрузки
ГОСТ Р 51326.1 , ГОСТ Р 51327.1 , а испытание УЗО-Д типа «А» проводится как при дифференциальном синусоидальном токе, так и при дифференциальном пульсирующем токе, с учетом углов задержки тока: 0°, 90°, 135° (положительные и отрицательные), при отсутствии нагрузки.
Соответствия дифференциального тока срабатывания нормированному значению;
УЗО-Д считается исправным, если значения отключающих синусоидальных дифференциальных токов лежат в интервале от 0,5/д п до 1/ Дп, а значения отключающих дифференциальных пульсирующих постоянных токов во всех случаях соответствуют таблице А.1 (приложение А).
Проверка УЗО-Д типа «S» считается удовлетворительной, если измеренное время отключения лежит в интервале между максимальным временем отключения и минимальным временем не-отключения.
5.5.2 Испытание УЗО-Д при номинальном токе нагрузки
Испытание УЗО-Д проводится при дифференциальном синусоидальном токе в соответствии с ГОСТ Р 51326.1 , ГОСТ Р 51327.1 , а испытание УЗО-Д типа «А» - как при дифференциальном синусоидальном токе, так и при дифференциальном пульсирующем токе, с учетом углов задержки тока: 0°, 90°, 135° (положительные и отрицательные), при отсутствии нагрузки.
Проверку функциональных характеристик УЗО-Д проводят при напряжении, равном 0,5; 1,0 и 1,2 значения номинального напряжения сети.
В ходе испытания осуществляют проверку:
Соответствия времени отключения УЗО-Д при включении на дифференциальный ток нормированного согласно таблице 3 значения;
Соответствия времени отключения УЗО-Д при внезапном появлении дифференциального тока нормированного согласно таблице 3 значения.
Для УЗО-Д типа «А» следует проводить дополнительную проверку правильности их отключения в случае внезапного появления пульсирующего постоянного тока, с учетом угла задержки тока: 0° или 180° (в этом случае обеспечивается действующее значение дифференциального тока).
УЗО-Д считается исправным, если значения отключающих синусоидальных дифференциальных токов лежат в интервале от 0,5/ Дп до 1/ Дп, а значения отключающих дифференциальных пульсирующих постоянных токов во всех случаях соответствуют таблице А.1 (приложение А).
УЗО-Д считается исправным, если все полученные результаты измерения времени соответствуют таблице 3.
Проверка УЗО-Д типа «S» считается удовлетворительной, если измеренное время отключения лежит в интервале между максимальным временем отключения и минимальным временем неотключения.
Примечание - Функционально независимые от напряжения сети УЗО-Д (электромеханические) испытывают только при напряжении, равном номинальному значению напряжения сети.
5.6 Испытание УЗО-Д при повышенной температуре окружающей среды
Перед началом испытания УЗО-Д выдерживают в течение 24 ч в атмосфере, имеющей температуру (20 ± 5) °С и относительную влажность воздуха от 45 % до 75 %.
Испытание проводят в термокамере, в которой поддерживают температуру (100 ±2) °С.
Через (60 +2) мин образец вынимают из термокамеры.
Во время испытания конструктивные элементы УЗО-Д не должны деформироваться настолько, что их дальнейшее использование было бы невозможно. Заливочный компаунд не должен вытекать, оголяя части, находящиеся под напряжением.
После охлаждения УЗО-Д до температуры (20 ± 5) °С проводят проверку срабатывания УЗО-Д при внезапном появлении дифференциального тока.
УЗО-Д должно сработать при испытательном токе, равном 1,25 номинального отключающего дифференциального тока.
К сожалению, наши потребители не всегда обращают должное внимание на этот показатель. Пользуясь этим, недобросовестные коммерсанты поставляют на российский рынок дешевые, часто морально устаревшие модели устройств с низким Inc - 3000 А и даже 1500 А. Следствием применения таких некачественных приборов являются многочисленные возгорания и выход из строя электрооборудования. Следует заметить, что в европейских странах не допускаются к эксплуатации УЗО с I nc , меньшим, чем 6 кА. У качественных УЗО этот показатель равен 10 кА и даже 15 кА.
На лицевой панели устройств данный показатель указывается либо символом: например, I nc = 10 000 А, либо соответствующими цифрами в прямоугольнике .
Коммутационная способность УЗО - I m , согласно требованиям норм, должна быть не менее десятикратного значения номинального тока или 500 А (берется большее значение).
Значение этого параметра конкретного устройства определяется конструкцией отключающего механизма, качеством контактов.
Качественные устройства имеют, как правило, гораздо более высокую коммутационную способность - 1000, 1500 А. Это значит, что такие устройства надежнее, и в аварийных режимах, например, при коротком замыкании на землю, УЗО, опережая автоматический выключатель, гарантированно произведет отключение.
В настоящее время действуют три стандарта - ГОСТ Р 50807-95, ГОСТ Р 51326.1-99 (УЗО без встроенной защиты от сверхтоков) и ГОСТ Р 51327.1-99 (УЗО со встроенной защитой от сверхтоков), определяющих параметры УЗО.
Далее рассмотрены основные параметры УЗО, приведены определения этих параметров в соответствии с указанными стандартами, наиболее важные параметры рассмотрены более детально. УЗО со встроенной защитой от сверхтоков имеют лишь несколько дополнительных характеристик. Далее по тексту «УЗО» будут называться устройства без встроенной защиты от сверхтоков, а термины и определения, касающиеся УЗО со встроенной защитой от сверхтоков будут указываться специально.
5.2. НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ U n
Номинальное напряжение УЗО есть значение напряжения, установленное изготовителем для заданных условий эксплуатации, при котором обеспечивается его работоспособность.
Допустимо применение четырехполюсных УЗО в режиме двухполюсных, т.е. в однофазной сети, при условии, что изготовитель обеспечивает нормальное функционирование цепи эксплуатационного контроля (кнопки «Тест») при этом напряжении.
Нормами установлен также диапазон напряжений, в котором УЗО должно сохранять работоспособность, что имеет принципиальное значение для УЗО, функционально зависимых от напряжения питания.
Функционально независимые от напряжения питания (электромеханические) устройства сохраняют работоспособность при любых значениях напряжения и даже при отсутствии напряжения, например, при обрыве нулевого проводника.
5.3. НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ U i
Номинальное напряжение изоляции U i есть установленное изготовителем значение напряжения, при котором определяется испытательное напряжение при испытании изоляции и расстояния утечки УЗО.
При отсутствии других указаний, значение номинального напряжения изоляции – это максимальное значение номинального напряжения УЗО. Значение максимального номинального напряжения УЗО не должно превышать значения номинального напряжения изоляции.
5.4. НОМИНАЛЬНЫЙ ТОК I n
Номинальный ток I n - указанный изготовителем ток, который УЗО может проводить в продолжительном режиме работы при установленной контрольной температуре окружающего воздуха.
Для УЗО со встроенной защитой от сверхтока номинальный ток I n - это еще и номинальный ток автоматического выключателя в составе УЗО, значение которого используется для определения расчетным путем или по диаграммам времени отключения при сверхтоках.
Продолжительный режим работы означает непрерывную эксплуатацию устройства в течение длительного периода времени, исчисляемого по крайней мере, годами.
В качестве стандартной контрольной температуры окружающего воздуха принято значение 30°С.
Номинальный ток I n УЗО выбирается из ряда: 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 А. Для УЗО со встроенной защитой от сверхтока дополнительно введены значения 6 и 8 А.
Для УЗО значение этого тока определяется, как правило, сечением проводников в самом устройстве и конструкцией силовых контактов.
Поскольку УЗО должно быть защищено последовательным защитным устройством (ПЗУ), номинальный ток УЗО должен быть скоординирован с номинальным током ПЗУ. Для УЗО со встроенной защитой от сверхтоков ПЗУ не требуется.
В зарубежных нормативных документах (например, в австрийских ЦVE EN1, Т1, §12.12) имеется требование повышения на ступень номинального тока УЗО относительно номинального тока по- следовательного защитного устройства.
Это означает, что, например, в цепь, защищаемую автоматическим выключателем с номинальным током 25 А, определяемым по методике, описанной в гл. 7, должно быть установлено УЗО с номинальным током 40 (32) А (табл. 5.1).
Таблица 5.1
Целесообразность такого требования можно объяснить простым примером.
Если УЗО и автоматический выключатель имеют равные номинальные токи, то при протекании рабочего тока, превышающего номинальный, например, на 45%, т.е. тока перегрузки, этот ток будет отключен автоматическим выключателем за период времени длительностью до одного часа. Это означает, что в течение этого времени УЗО будет перегружено. Очевидно, что этот недостаток органически присущ УЗО со встроенной защитой от сверхтоков, имеющих один общий (и для УЗО и для встроенного автоматического выключателя) параметр - номинальный ток нагрузки.
5.5. НОМИНАЛЬНАЯ ЧАСТОТА f n
Номинальная частота f n - промышленная частота, на которую рассчитано УЗО и которой соответствуют значения других характеристик.
Существуют специальные УЗО, рассчитанные на определенный диапазон частот - например, 16-60 Гц, 150-400 Гц.
5.6. НОМИНАЛЬНЫЙ ОТКЛЮЧАЮЩИЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ТОК I n
Номинальный отключающий дифференциальный ток I n есть значение отключающего дифференциального тока, указанное изготовителем, при котором УЗО должно срабатывать при заданных условиях. В отечественной электротехнической практике и, в частности, в релейной защите многие годы применяется термин «уставка». Применительно к УЗО номинальный отключающий дифференциальный ток и есть уставка.
Номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка) УЗО выбирается из следующего ряда: 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА.
На практике уставку УЗО для каждого конкретного случая применения выбирают с учетом следующих факторов:
- значения существующего в данной электроустановке суммарного (с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников) тока утечки на землю - так называемого «фонового тока утечки»;
- значения допустимого тока через человека на основе критериев электробезопасности;
- реального значения отключающего дифференциального тока УЗО, которое в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50807-94 находится в диапазоне 0,5 I n - I n .
Согласно требованиям ПУЭ (7-е изд., п. 7.1.83) номинальный дифференциальный отключающий ток УЗО (уставка) должен не менее чем в три раза превышать суммарный ток утечки защищаемой цепи электроустановки - I .
I n 3 I
Суммарный ток утечки электроустановки замеряется специальными приборами (раздел 9), либо определяется расчетным путем.
При отсутствии фактических (замеренных) значений тока утечки в электроустановке ПУЭ (п. 7.1.83) предписывают принимать ток утечки электроприемников из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки цепи из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.
В некоторых случаях, для определенных потребителей значение уставки задается нормативными документами.
Таблица 5.2
Таблица 5.3
| Раздел VDE | Применение | Уставка I n , |
| 0100 - 559 | Светильники, осветительные установки | 30 мА |
| 0100 - 701 | Ванные и душевые | 30 мА |
| 0100 - 702 | Крытые и открытые бассейны | 30 мА |
| 0100 - 704 | Строительные площадки | |
| Розеточные цепи (однофазные) до 16 А | 30 мА | |
| Прочие розеточные цепи | 500 мА | |
| 0100 - 705 | Сельскохозяйственные электроустановки | |
| общие цепи | 500 мА | |
| розеточные цепи | 30 мА | |
| 0100 - 706 | Помещения с электропроводящими стенами и ограниченными возможностями перемещения | 30 мА |
| 0100 - 708 | Пункты питания для мобильных фургонов | 30 мА |
| 0100 - 720 | Пожароопасные производственные помещения | 500 мА |
| 0100 - 721 | Передвижные жилые фургоны, катера и яхты, системы электропитания кемпинговых площадок | 30 мА |
| 0100 - 722 | Летающие объекты, автомобили, жилые вагончики (R з 30 Ом) | 500 мА |
| 0100 - 723 | Учебные помещения с лабораторными стендами | 30 мА |
| 0100 - 728 | Системы резервированного питания (R з 100 Ом) | 500 мА |
| 0100 - 737 | Сырые и влажные помещенияОткрытые установки: розеточные цепи до 32 А | 30 мА |
| 0100 - 738 | Фонтаны | 30 мА |
| 0100 - 470 | Розеточные цепи в открытых электроустановках | 30 мА |
| Медицинские помещения | ||
| при I n 63 А | I n 30 мА | |
| при I n > 63 А | I n 300 мА | |
| 0118 - 1 | Подземные сооружения | 500 мА |
| 0544 ч. 100 | Электросварочные установки, оборудование дуговой сварки | 30 мА |
| 0544 - 1 | Установки точечной сварки | свободный выбор |
| 0660 - 501 | Распределительные щиты на стройплощадках | 500 мА |
| Устройства регулирования уличного движения, светофоры (I n 25 А) | 500 мА |
В ГОСТ Р 50669-94 применительно к зданиям из металла или с металлическим каркасом задается значение уставки УЗО не выше 30 мА.
«Временные указания» предписывают:
- для сантехнических кабин, ванных и душевых устанавливать УЗО с током срабатывания 10 мА, если на них выделена отдельная линия;
- в остальных случаях, (например, при использовании одной линии для сантехнической кабины, кухни и коридора) допускается использовать УЗО с уставкой 30 мА (п. 4.15);
- в индивидуальных жилых домах для групповых цепей, питающих штепсельные розетки внутри дома, включая подвалы, встроенные и пристроенные гаражи, а также в групповых сетях, питающих ванные комнаты, душевые и сауны УЗО с уставкой 30 мА;
- для устанавливаемых снаружи штепсельных розеток УЗО с уставкой 30 мА (п. 6.5).
Штепсельные розетки строительных площадок должны быть предохранены путем применения УЗО с током срабатывания не более 30 мА (п.704.471 ГОСТ Р 50571.23-2000).
Для защиты от пожаров электрическая цепь должна быть предохранена УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током не превышающим 0,5 А (п. 482.2.10 ГОСТ Р 50571.17-2000).
В качестве примера в табл. 5.3 приведены предписываемые немецкими электротехническими нормами VDE значения уставок по току утечки для различных объектов.
Как указывалось в разделе 4.3 данного издания, УЗО типа «АС» реагирует на переменный синусоидальный дифференциальный ток, а типа «А» - на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток.
Поскольку действующее значение пульсирующего выпрямленного переменного тока отличается от действующего значения переменного тока той же амплитуды, значение отключающего дифференциального тока у УЗО типа «А» также отличается от аналогичного параметра УЗО типа «АС».
В ГОСТ Р 51326.1-99 (табл.17) приведены диапазоны тока расцепления УЗО типа «А» в зависимости от формы сигнала (угла задержки) дифференциального тока - таблица 5.4.
Таблица 5.4
УЗО типа «А» проверяют на правильность работы при равномерном нарастании дифференциального пульсирующего постоянного тока от нуля до значения 2 I n (для УЗО с I n 10 мА) или до 1,4 I n (для УЗО с I n > 10 мА) за 30 секунд.
Аналогично проверяют УЗО типа «А» на правильность работы при наложении гладкого постоянного тока 0,006 А. Наложенный гладкий постоянный ток 6 мА не должен оказывать влияния на значение отключающего дифференциального тока.
Таким образом, отключающий дифференциальный ток УЗО типа «А» при протекании пульсирующих дифференциальных токов, может иметь значения от 0,11 I n до 2 I n .
5.7. НОМИНАЛЬНЫЙ НЕОТКЛЮЧАЮЩИЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ТОК I nо
Номинальный неотключающий дифференциальный ток I no есть значение неотключающего дифференциального тока, указанное изготовителем, при котором УЗО не срабатывает при заданных условиях.
Выше уже указывалось, что номинальный неотключающий синусоидальный дифференциальный ток УЗО равен половине значения тока уставки:
I n0 = 0,5 I nn .
Это означает, что значение отключающего синусоидального тока находится в интервале между номинальным отключающим дифференциальным током и номинальным неотключающим дифференциальным током. Если через УЗО протекает дифференциальный ток, меньший номинального неотключающего дифференциального тока, УЗО не должно срабатывать.
Значение синусоидального дифференциального тока, при котором УЗО автоматически срабатывает, должно находиться в диапазоне от I n0 до I n - диапазоне срабатывания.
Для УЗО типа «А» при пульсирующем постоянном дифференциальном токе диапазон срабатывания зависит от угла задержки тока (табл.5.4).
Из таблицы следует, что диапазон срабатывания для УЗО типа «А» при пульсирующем постоянном дифференциальном токе значительно шире, чем при синусоидальном дифференциальном токе. Его нижний предел равен 0,11 I n , а верхний предел превышает номинальный отключающий дифференциальный ток и может быть равен 1,4 I n или 2 I n (в зависимости от IDn УЗО).
Таким образом, для УЗО типа «А» номинальный неотключающий синусоидальный дифференциальный ток равен 0,5 I n , а минимальный (при угле задержки 135°) неотключающий пульсирующий постоянный дифференциальный ток равен 0,11 I n .
При проектировании электроустановок и выборе уставок УЗО необходимо учитывать существующие «фоновые» токи и указанную особенность УЗО типа «А».
5.8. НОМИНАЛЬНОЕ ВРЕМЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ T n
Стандарты ГОСТ Р 51326.1-99 и ГОСТ Р 51327.1-99 устанавливают два временных параметра УЗО – время отключения и предельное время неотключения (для УЗО типа «S»).
Время отключения УЗО есть промежуток времени между моментом внезапного появления отключающего дифференциального тока и моментом гашения дуги на всех полюсах УЗО.
Предельное время неотключения (несрабатывания) для УЗО типа «S» есть максимальный промежуток времени с момента возникновения в главной цепи УЗО отключающего дифференциального тока до момента трогания размыкающих контактов.
Предельное время неотключения является выдержкой времени, позволяющей достичь селективности действия УЗО при работе в многоуровневых системах защиты (см. раздел 8.5.).
Временные характеристики УЗО приведены в табл. 5.5.
Таблица 5.5
Из табл. 5.5 следует, что предельно допустимое время отключения УЗО - 0,3 с (0,5 с для УЗО типа «S»).
В действительности, современные качественные электромеханические УЗО имеют быстродействие 20-30 мс.
Это означает, что УЗО «быстрый» выключатель, поэтому на практике возможны ситуации, когда УЗО срабатывает раньше аппарата защиты от сверхтоков и отключает как токи нагрузки, так и сверхтоки.
5.9. ПРЕДЕЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ СВЕРХТОКА НЕОТКЛЮЧЕНИЯ I nm
При протекании сверхтока через главную цепь УЗО возможно его срабатывание даже при отсутствии в его главной цепи дифференциального тока - происходит так называемое «ложное» отключение УЗО.
Причиной ошибочного срабатывания УЗО является появление во вторичной обмотке дифференциального трансформатора тока небаланса, превышающего порог чувствительности расцепителя УЗО.
Стандарт ГОСТ Р 51326.1-99 устанавливает предельное значение сверхтока, протекающего через главную цепь УЗО, не вызывающего его автоматического срабатывания при условии отсутствия в главной цепи УЗО дифференциального тока.
Это значение равно 6 I n как для случая многофазной равномерной нагрузки многополюсного УЗО, так и для случая однофазной нагрузки трех- и четырехполюсного УЗО.
Параметр «предельное значение сверхтока неотключения» характеризует способность УЗО не реагировать на симметричные токи короткого замыкания и перегрузки (до определенного значения) и является важным показателем качества устройства.
Нормы определяют минимальное значение неотключающего тока, максимальное значение неотключающего сверхтока не нормируется и может намного превышать 6 I n .
Для УЗО с защитой от сверхтоков данный параметр имеет другой смысл, поскольку сверхток отключается встроенным в УЗО автоматическим выключателем. В ГОСТ Р 51327.1-99 включены требования по проверке предельного тока несрабатывания в случае короткого замыкания. Методика испытаний предусматривает проверку предельного значения сверхтока в случае однофазной нагрузки четырехполюсного УЗО. Для этого в главной цепи УЗО устанавливают ток, равный 0,8 от значения нижнего предела соответствующих характеристик мгновенного расцепления (типов В - 2,4 I n , С - 4 I n и D - 8 I n). УЗО не должно отключиться в течение 1 секунды.
5.10. НОМИНАЛЬНАЯ ВКЛЮЧАЮЩАЯ И ОТКЛЮЧАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ (КОММУТАЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ) I m
Номинальная включающая и отключающая способность является одной из важнейших характеристик УЗО, определяющей его качество и надежность. Согласно ГОСТ Р 51326.1-99 номинальная наибольшая включающая и отключающая способность - это среднеквадратичное значение переменной составляющей ожидаемого тока, указанное изготовителем, которое УЗО способно включать, проводить и отключать при заданных условиях (при наличии в главной цепи УЗО отключающего дифференциального тока).
Согласно требованиям стандарта I m должен быть не менее 10 I n или 500 А (берется большее значение).
Коммутационная способность зависит от уровня технического исполнения устройства - качества силовых контактов, мощности пружинного привода, материала (пластмассовых или металлических деталей), точности исполнения механизма привода, наличия дугогасящей камеры и др. Этот параметр в значительной степени определяет надежность УЗО.
В некоторых аварийных режимах УЗО должно осуществлять отключение сверхтоков, опережая автоматический выключатель, при этом оно должно сохранить свою работоспособность.
5.11. НОМИНАЛЬНАЯ ВКЛЮЧАЮЩАЯ И ОТКЛЮЧАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ПО ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОМУ ТОКУ I m
Согласно ГОСТ Р 51326.1-99 номинальная наибольшая дифференциальная включающая и отключающая способность I m - это среднеквадратичное значение переменной составляющей ожидаемого дифференциального тока, указанное изготовителем, которое УЗО способно включать, проводить и отключать при заданных условиях. Минимальное значение номинальной наибольшей дифференциальной включающей и отключающей способности I m есть 10 I n или 500 А (выбирают большее значение).
5.12. НОМИНАЛЬНЫЙ УСЛОВНЫЙ ТОК КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ I nc
Номинальный условный ток короткого замыкания - важнейший параметр УЗО, характеризующий, прежде всего, качество изделия.
Указанное заводом-изготовителем значение этого параметра проверяется при сертификационных испытаниях устройства. Значения номинального условного тока короткого замыкания стандартизованы и равны: 3000, 4500, 6000 и 10000 А.
Смысл испытания заключается в определении термической и электродинамической стойкости изделия при протекании сверхтоков.
При испытании на специальном стенде создается цепь из мощного источника и нагрузки, обеспечивающая протекание через УЗО заданного сверхтока в течение очень краткого времени – до момента срабатывания защитного устройства (плавких вставок в виде серебряных проводников калиброванного сечения или просто калиброванных предохранителей).
Испытательный ток (рис.5.1) не достигает заданного амплитудного значения, поскольку отключается ранее последовательно включенным защитным аппаратом с нормированной уставкой. Однако крутизна фронта электрического импульса, приложенного к УЗО, и энергия, пропущенная через УЗО при таком испытании, очень велики. Если устройство не разрушается и сохраняет работоспособность после такого жесткого испытания, это означает, что качество его на высоком уровне.
Значение I nc , как важнейшего параметра УЗО, должно быть приведено на лицевой панели устройства, или в сопроводительной технической документации на УЗО.
Для УЗО типов «S» и «G» (с задержкой срабатывания) предъявляются повышенные требования по данному параметру, поскольку предполагается, что, во-первых, УЗО этого типа устанавливаются на головном участке сети, где токи короткого замыкания, естественно, выше, во-вторых, такие устройства, имея задержку по срабатыванию, могут находиться под воздействием аварийных сверхтоков более продолжительное время.
5.13. НОМИНАЛЬНЫЙ УСЛОВНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ТОК КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ I с
Данный параметр и методика испытания аналогичны рассмотренным в п. 5.12. Главным отличием является то, при испытаниях УЗО на стойкость к дифференциальному току короткого замыкания испытательный сверхток пропускают поочередно по отдельным полюсам УЗО. Это означает, что данное испытание еще жестче, чем вышеописанное, так как в этом случае отсутствует взаимная компенсация магнитных полей токов первичной обмотки трансформатора.
Значения номинального условного дифференциального тока короткого замыкания I с стандартизованы и равны: 3000, 4500, 6000 и 10000 А.
Данный параметр характеризует стойкость устройства к протеканию сверхтока по одному полюсу.
УЗО при дифференциальном сверхтоке сработает с максимальным быстродействием, однако в этом случае, поскольку сверхток трансформируется во вторичную обмотку, очень высока нагрузка на дифференциальный трансформатор тока и на магнитоэлектрический расцепитель.
Для УЗО, зависящих от напряжения питания, режим дифференциального сверхтока особенно опасен. Например, отмечались случаи выхода из строя входных цепей электронных усилителей, подключенных ко вторичной обмотке трансформатора тока.
На практике режим дифференциального сверхтока возникает, например, в системе TN-C-S при глухом замыкании за УЗО фазного проводника на N- или РЕ-проводники.
5.14. ХАРАКТЕРИСТИКА I 2 t (интеграл Джоуля)
Исторически в электроэнергетике интеграл Джоуля - интеграл квадратичного тока по данному интервалу времени применялся для оценки термической стойкости кабелей, шин, соединений, электрических аппаратов и др. при коротких замыканиях. Интеграл определялся расчетным путем по значению тока короткого замыкания в течение времени его протекания - от момента возникновения тока короткого замыкания до момента погасания дуги на контактах силового выключателя. Интеграл позволял определить количество энергии, выделившейся на определенном объекте за время действия короткого замыкания.
Применительно к УЗО стандарт определяет характеристику I 2 t как кривую, дающую максимальное значение I 2 t как функцию ожидаемого тока в указанных условиях эксплуатации:
Интеграл Джоуля определяет количество энергии, пропущенной через УЗО при испытаниях на условный ток короткого замыкания. Характеристика эта энергетическая, она позволяет комплексно оценить стойкость устройства при прохождении через него определенного количества энергии. При протекании через УЗО испытательного тока часть энергии выделяется в конструкции УЗО в виде тепла, динамических усилий, приложенных к проводникам, изоляционным элементам устройства.
Интеграл Джоуля для УЗО с защитой от сверхтоков имеет несколько другой смысл. Он определен для встроенного устройства для защиты от сверхтоков - автоматического выключателя.
Интеграл Джоуля как характеристика автоматического выключателя определяет количество энергии, которую способен пропустить через себя автоматический выключатель до момента отключения тока короткого замыкания.
Этот показатель приобрел особое значение с появлением современных автоматических выключателей с токоограничивающими свойствами, достигаемыми с помощью специальных конструктивных решений - в частности, конструкции дугогасительной камеры и системы магнитного дутья для гашения дуги. В старых конструкциях автоматических выключателей с естественным погасанием дуги в момент перехода тока через «ноль» интеграл Джоуля определялся полной полуволной синусоидального тока. Интеграл Джоуля автоматических выключателей с токоограничивающими свойствами гораздо меньше (рис. 5.2) - в качественных выключателях дуга гасится за четверть периода промышленной частоты.
По показателю токоограничения автоматические выключатели подразделяются на три класса - 1, 2, 3 . Чем выше класс выключателя, тем большую энергию он способен пропустить, тем меньше термическое действие тока короткого замыкания в защищаемой цепи.
В настоящее время в Германии нормы устройства электроустановок для жилых зданий допускают к применению автоматические выключатели с номинальной отключающей способностью не менее 6000 А и классом ограничения энергии не ниже 3. Автоматические выключатели маркируются соответствующим знаком - например, .
Предельные значения характеристики I 2 t (пропускаемой энергии в А2с) для автоматических выключателей по EN 60898 D.5.2.b для автоматических выключателей до 16 А (тип В) и от 20 А до 32 А (тип В) приведены в таблице 5.6.
Таблица 5.6
| Номинальная отключающая способность, А | Класс ограничения энергии | ||
| I n 16 А | |||
| 3 000 | Не нормируется | 31 000 | 15 000 |
| 6 000 | 100 000 | 35 000 | |
| 10 000 | 240 000 | 70 000 | |
| 20 А < I n 32 А | |||
| 3 000 | Не нормируется | 40 000 | 18 000 |
| 6 000 | 130 000 | 45 000 | |
| 10 000 | 310 000 | 90 000 |
Примеры характеристик I 2 t автоматических выключателей и УЗО приведены на рис 5.3-5.4.
Для автоматических выключателей, являющихся составной частью УЗО со встроенной защитой от сверхтоков, стандарт ГОСТ Р 51327.1-99 устанавливает зону времятоковой характеристики, аналогично требованиям, предъявляемым к автоматическим выключателям в ГОСТ Р 50345-99 «Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения». Зона времятоковой характеристики расцепления УЗО со встроенной защитой от сверхтоков определена условиями и значениями, установленными в таблице 5.7.
Таблица 5.7
| Испытание | Тип | Испытательный ток | Начальное состояние | Время расцепления или нерасцепления | Требуемый результат | Примечание |
| а | В, С, D | 1,13 I n | Холодное | t 1 ч (при I n < 63 А) t 2 ч (при I n > 63А) | Без расцепления | - |
| b | В, С, D | 1,45 I n | Немедленно после испытания а | t < 1 ч (при I n < 63 А) t < 2 ч (при I n > 63А) | Расцепление | Непрерывное нарастание тока в течение 5 с |
| c | В, С, D | 2,55 I n | Холодное | 1 с < t < 60 c (при I n < 32А) 1 с < t < 120 c(при I n > 32А) | Расцепление | - |
| d | B | 3 I n | Холодное | t > 0,1 с | Без расцепления | |
| C | 5 I n | |||||
| D | 10 I n | |||||
| e | B | 5 I n | Холодное | t < 0,1 с | Расцепление | Ток создается замыканием вспомогательного выключателя |
| C | 10 I n | |||||
| D | 50 I n |
5.15. НОМИНАЛЬНАЯ НАИБОЛЬШАЯ КОММУТАЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ I cn
Для УЗО со встроенной защитой от сверхтока ГОСТ Р 51327.1-99 определяет данный параметр следующим образом: «Номинальная наибольшая коммутационная способность I cn есть значение предельной наибольшей отключающей способности, указанное изготовителем».
Предельная наибольшая отключающая способность есть отключающая способность, для которой предписанные условия согласно указанному циклу испытаний не предусматривают способности УЗО проводить в течение условленного времени ток, равный 0,85 тока неотключения.
Рассматриваемая характеристика в ГОСТ Р 50345-92 названа «номинальная отключающая способность».
По ГОСТ Р 51327.1-99 стандартные значения номинальной наибольшей коммутационной способности до 10000 А включительно равны - 1500, 3000, 4500, 6000, 10000 А.
В стандарте указывается, что при испытаниях каждое УЗО с защитой от сверхтоков должно обеспечить одно отключение испытательной электрической цепи с ожидаемым сверхтоком, равным номинальной наибольшей коммутационной способности, а также одно включение с последующим автоматическим отключением электрической цепи, в которой протекает указанный испытательный ток.
После проведения этих испытаний УЗО не должно иметь повреждений, ухудшающих его эксплуатационные свойства, а также должно выдержать установленные стандартом испытания на электрическую прочность и проверку характеристики расцепления.
5.16. РАБОЧАЯ НАИБОЛЬШАЯ ОТКЛЮЧАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ I cs
Рабочая наибольшая отключающая способность УЗО с защитой от сверхтоков - это отключающая способность, для которой предписанные условия согласно указанному циклу испытаний предусматривают способность проводить в течение установленного времени ток, равный 0,85 тока нерасцепления.
Соотношение между рабочей I cs и номинальной Icn наибольшими коммутационными способностями (согласно таблице 18 ГОСТ Р 51327.1-99) следующие.
Для I cn = 6000 А рабочий I cs и номинальный I cn равны I cs = I cn , для интервала значений I cn от 6000 А до 10000 А I cs = 0,75 I cn , но не менее 6000 А, для I cn > 10000 А I cs = 0,5 I cn , но не менее 7500 А.
6. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УЗО
6.1. НОРМАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ
К УЗО, в силу его особого назначения - защиты жизни и имущества человека, предъявляются чрезвычайно высокие требования по надежности, помехоустойчивости, термической и электродинамической стойкости, материалам и исполнению конструкции. Этими особыми требованиями отчасти объясняется сравнительно высокая стоимость современных качественных, отвечающих требованиям стандартов и имеющих соответствующие сертификаты УЗО.
Стандарты ГОСТ Р 51326.1-99 и ГОСТ Р 51327.1-99 определяют следующие нормальные условия эксплуатации УЗО:
- температура окружающего воздуха от -5°С до +40°С, среднесуточное значение не более +35°С (хранение изделий допускается при температуре окружающего воздуха от -20°С до +60°С);
- высота места установки над уровнем моря не должна превышать 2000 м;
- относительная влажность воздуха не более 50% при температуре окружающего воздуха +40°С (увеличение возможно при меньших значениях температуры окружающего воздуха, например, до 90% при +20°С);
- внешние магнитные поля не должны превышать пятикратного значения магнитного поля Земли в любом направлении;
- частота - номинальное значение частоты ±5%;
- искажение синусоидальной формы кривой - не более 5%.
6.2. ПРЕВЫШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
В процессе эксплуатации при протекании через УЗО рабочего тока нагрузки происходит нагрев токоведущих элементов и конструкции устройства.
Стандарт ГОСТ Р 51326.1-99 определяет пределы превышения температуры частей УЗО (относительно температуры окружающего воздуха) при протекании по его главной цепи тока, равного номинальному.
В таблице 6.1 приведены значения превышения температуры, определенные стандартами.
Таблица 6.1
6.3. СТЕПЕНЬ ЗАЩИТЫ
По ГОСТ Р 14254-96 «Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)» степень защиты УЗО в нормальных условиях эксплуатации - после завершения монтажа должна соответствовать классу IР20.
Согласно ГОСТ Р 51327.1-99 УЗО должны быть сконструированы таким образом, чтобы после монтажа и подсоединения как для нормальной эксплуатации их части, находящиеся под напряжением, были недоступны для прикосновения.
Некоторые фирмы выпускают УЗО более высокого класса защиты - например, IР25, IР40.
При установке УЗО в особых климатических условиях его помещают в защитный кожух.
6.4. ФУНКЦИЯ РАЗЪЕДИНЕНИЯ
Согласно ГОСТ Р 51327.1-99 УЗО есть механический коммутационный аппарат, предназначенный для включения, проведения и отключения токов при нормальных условиях работы, а также разъединения контактов в случае, когда дифференциальный ток достигает заданного значения в определенных условиях.
По ГОСТ Р 50030.1-92 функция разъединения есть действие, направленное на отключение питания всей установки или ее отдельной части путем отделения этой установки или части ее от любого источника электрической энергии по соображениям безопасности.
Конструкция УЗО обеспечивает выполнение функции разъединения.
Воздушные зазоры и расстояния утечки УЗО должны отвечать требованиям стандартов - ГОСТ Р 51326.1-99 (табл. 3), ГОСТ Р51327.1-99 (табл. 5). Автоматические выключатели также выполняют функцию разъединения - ГОСТ Р 50345-99 (табл. 3).
Допустимые воздушные зазоры и расстояния утечки УЗО приведены в табл. 6.2.
УЗО должно иметь механизм свободного расцепления, необходимый для того, чтобы подвижные контакты могли находиться в состоянии покоя только в замкнутом или разомкнутом положении, даже когда органы управления находятся в каком-либо промежуточном положении.
Подвижные контакты всех полюсов четырехполюсного УЗО должны быть соединены между собой механически таким образом, чтобы все полюса, за исключением коммутирующего нулевой рабочий, включались и отключались практически одновременно, независимо от того, каким образом осуществляется оперирование - вручную или автоматически.
Контакты полюса, коммутирующего нулевой рабочий проводник, должны замыкаться раньше и отключаться позже контактов других полюсов (Т = 3-4 мс).
Таблица 6.2
| Наименование | Значение,мм, не менее |
| Воздушные зазоры: | |
| 1) между находящимися под напряжением частями, разъединенными, когда УЗО разомкнуто | |
| 3) между находящимися под напряжением частями и: | |
| - поверхностью, на которой монтируется основание | |
| - винтами и другими средствами крепления крышек, которые должны удаляться при монтаже УЗО | |
| - прочими доступными металлическими частями | |
| Расстояния утечки: | |
| 1) между находящимися под напряжением частями, разъединенными, когда УЗО замкнуто | |
| 2) между находящимися под напряжением частями различной полярности | |
| 3) между токоведущими частями и: | |
| - винтами и другими средствами крепления крышек, которые должны удаляться при монтаже | |
| - доступными металлическими частями |
6.5. ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ СВОЙСТВА
ГОСТ Р 51326.1-99 предъявляет довольно высокие требования к УЗО по уровню электрической изоляции.
Согласно п. 9.7 указанного ГОСТа после нахождения УЗО во влажной камере с относительной влажностью воздуха 91-95% в течение 48 часов сопротивление изоляции его главной цепи должно быть не менее 2 Мом, сопротивление изоляции между металлическим частями механизма и корпусом - не менее 5 мОм. Измерение сопротивления изоляции проводят при напряжении 500 В постоянного тока.
Электрическую прочность изоляции УЗО испытывают прикладывая к его главной цепи в течение одной минуты испытательное напряжение 2000 В переменного тока 50 Гц. Во время испытания не допускаются перекрытия и пробои.
Изоляция УЗО также должна выдерживать испытания на стойкость к импульсным перенапряжениям. Испытания включают в себя приложение десяти импульсов тока (1,2/50 мкс) с пиковым напряжением 6 кВ между соединенными вместе фазными полюсами и нейтральным полюсом. Вторую серию испытаний проводят при пиковым напряжении импульсов 8 кВ. Импульсы прикладывают между металлическим основанием, соединенным с выводом, предназначенным для защитного проводника (если таковой имеется), и соединенными вместе фазным полюсом и нейтральным полюсом УЗО. Принято считать, что устройство выдержало испытание, если не произошло непреднамеренного разрушительного разряда.
6.6. КОММУТАЦИОННАЯ И МЕХАНИЧЕСКАЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ
Согласно требованиям стандартов коммутационные аппараты должны быть способны выполнять установленное количество механических и электрических циклов оперирования - переводов подвижных контактов из разомкнутого положения в замкнутое и наоборот.
Коммутационная износостойкость любого электрического коммутационного аппарата в значительной мере зависит от материала и конструкции контактной группы. В европейских странах электротехнические нормы регламентируют материалы, допустимые к применению при производстве различных видов электрических аппаратов.
Для изготовления контактов аппаратов определенного назначения применяют различные сплавы серебра, характеризующиеся особыми свойствами. Например, серебряно-графитовые сплавы имеют свойства снижения свариваемости контактов при больших пусковых токах, что важно для магнитных пускателей, серебряно-диоксидооловянные сплавы обеспечивают низкое переходное сопротивление контактной пары при стабильной большой токовой нагрузке и т.д.
Для контактной пары (подвижный – неподвижный контакты) УЗО требуется применять серебряно-графитовый (AgC) сплав в паре с серебряно-вольфрамовым (AgW), серебряно-никелевым (AgNi) или серебряно-диоксидооловянным (AgSnO 2). Для автоматических выключателей применяется пара (AgC) и медь (Cu).
В связи с вышеизложенным вызывает удивление информация, приводимая в рекламных проспектах некоторых фирм, в которых как достоинство указывается, что в устройстве применены «посеребренные контакты».
Механическая износостойкость УЗО есть способность устройства выполнять заданное число операций без протекания по главной цепи электрического тока.
Коммутационная износостойкость УЗО есть способность устройства выполнять заданное число операций при протекании по главной цепи номинального тока при номинальном напряжении.
Согласно стандартам УЗО при испытаниях должно выдержать не менее:
- 2000 циклов электрического оперирования при номинальном напряжении и номинальной токовой нагрузке;
- 2000 циклов механического оперирования без нагрузки.
Операции размыкания должны проводиться в следующем порядке: для первой тысячи циклов с использованием ручных средств; для следующих пятисот циклов с использованием устройства эксплуатационного контроля - кнопки «Тест»; для последних пятисот циклов путем пропускания через один полюс отключающего дифференциального тока.
После испытаний УЗО не должно иметь чрезмерного износа, повреждений оболочки, дающих возможность проникновения стандартного испытательного пальца к частям, находящимся под напряжением, ослабления электрических и механических соединений. Стандарт требует проведения после данного испытания УЗО проверки электрической прочности изоляции без предварительной влажной обработки.
6.7. КОНТРОЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
Конструкция УЗО в обязательном порядке предусматривает наличие контрольного устройства – устройства эксплуатационного контроля, запускаемого кнопкой «Тест». Назначением контрольного устройства является выполнение периодического контроля работоспособности УЗО в целом.
Контрольное устройство представляет собой цепь из тестового резистора определенного номинала, замыкающего контакта, управляемого кнопкой «Тест», и вспомогательного контакта, механически сблокированного с группой силовых контактов УЗО. Вспомогательный контакт обеспечивает отключение в целях электробезопасности тестовой цепи от силовой в отключенном положении УЗО.
При нажатии кнопки «Тест» по тестовой цепи протекает контрольный ток заданного значения, являющийся для УЗО дифференциальным отключающим, который должен вызвать срабатывание УЗО.
Дифференциальный отключающий ток, создаваемый контрольным устройством, согласно ГОСТ Р 51326.1-99, ГОСТ Р 51327.1-99 не должен превышать 2,5-кратного значения номинального отключающего дифференциального тока УЗО.
Контрольное устройство должно надежно функционировать при отклонении напряжения в диапазоне от 0,85 до 1,1 от номинального значения.
6.8. СХЕМЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ УЗО
Конструкции УЗО различных производителей могут отличаться друг от друга не только параметрами, но и схемами подключения контрольного устройства.
На рис. 6.1 приведены различные схемы включения УЗО с учетом внутренней схемы подключения контрольного устройства к внешним клеммам. Показано также правильное включение УЗО в одно-, двух- и трехфазном вариантах.
Рис. 6.1. Схемы подключения УЗО
а, б - двухполюсные УЗО; в, г, д, з - четырехполюсные УЗО (тестовый резистор подключается на фазное напряжение); е, ж, и, к - четырехполюсные УЗО (тестовый резистор подключается на линейное напряжение)
В неполнофазных вариантах необходимо подключать УЗО таким образом, чтобы была обеспечена цепь контрольного устройства.
Схема внутреннего подключения тестового резистора должна быть обязательно приведена на лицевой или боковой поверхности корпуса УЗО.
6.9. УСТОЙЧИВОСТЬ УЗО К ИМПУЛЬСНЫМ НАПРЯЖЕНИЯМ
УЗО должны быть устойчивыми к возможным возникающим в электроустановках импульсам коммутационных и атмосферных перенапряжений. Проверку устойчивости УЗО к нежелательным срабатываниям от импульсов напряжения для УЗО проводят с помощью генератора импульсов «звенящей волны» (ГОСТ Р 51326.1-99, ГОСТ Р 51327.1-99).
Проверку проводят следующим образом. К одному из полюсов УЗО прикладывают 10 импульсов тока со значением пикового тока, равным 200 А, полярность волны должна меняться после каждых двух импульсов. Интервал между двумя последовательными импульсами (0,5 мкс/100 кГц) 200 А должен составлять 30 секунд. УЗО типа «S» испытывают импульсным током 8/20 мкс с пиковым значением 3000 А. Во время испытаний УЗО не должно срабатывать.
6.10. ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Конструкция УЗО должна обеспечивать его пожарную безопасность и работоспособность как в нормальном режиме работы, так и при возникновении возможных неисправностей и нарушении правил эксплуатации.
Нормы государственной противопожарной службы МВД России - НПБ-243-97 «Нормы пожарной безопасности. Устройства защитного отключения. Требования безопасности. Методы испытаний» устанавливают требования к УЗО при конструировании, монтаже и сертификации с целью обеспечения пожарной безопасности электроустановок вновь строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданий независимо от формы собственности и ведомственной принадлежности.
Согласно НПБ-243-97 функциональные характеристики УЗО должны соответствовать требованиям, изложенным в ГОСТ Р 50807-95.
НПБ-243-97 (п.4.2) предъявляют следующие требования к электроизоляционным и конструкционным пластическим материалам, применяемым для изготовления УЗО.
Материалы, из которых изготовлены наружные части УЗО (кроме декоративных элементов), а также используемые в конструкции электрических соединений для поддержки токоведущих частей в определенном положении, должны выдерживать испытание давлением шарика.
Материалы, из которых изготовлены части УЗО, должны быть стойкими к воздействию пламени горелки.
Изоляционные материалы, поддерживающие конструкции винтовых контактных соединений, должны быть стойкими к воздействию тепловой энергии, выделяемой в переходном сопротивлении дефектного контактного соединения, а также стойкими к воздействию нагретой проволоки (960°С).
Материалы, через которые возможно образование проводящего мостика между частями различной полярности и разного потенциала, должны быть трекингостойкими.
Конструкция УЗО должна исключать появление в процессе эксплуатации и испытаний на пожарную опасность пламени, дыма, размягчения и оплавления конструкционных материалов.
НПБ-243-97 п. 4.3 гласит:
«Конструкция УЗО должна обеспечивать его пожарную безопасность и работоспособность как в нормальном режиме работы, так и при возникновении возможных неисправностей и нарушений правил эксплуатации. При этом вероятность возникновения пожара в (от) УЗО не должна превышать 10-6 в год».
Приказом ГУГПС МВД России от 17.11.98 № 73, УЗО включены в перечень продукции, подлежащей обязательной сертификации в области пожарной безопасности по НПБ 243-97 и должны пройти сертификационные испытания во Всероссийском научно-исследовательском институте противопожарной обороны МВД России (ВНИИПО).
