Устройство защитного отключения (УЗО) или выключатель дифференциального тока сегодня можно встретить в любых вводных щитках. Это основной тип защитной автоматики, включаемый последовательно автоматическому выключателю и если автомат защищает электрическую сеть от токовых перегрузок, в том числе и от токов КЗ, то в функции УЗО входит отключение входного питания при возникновении токов утечки, которые могут происходить например в случае нарушения изоляции.
Последствия дефектов изоляции могут быть разными, но в любом случае, представляя собой аварийную ситуацию, ничего хорошего они в себе не несут:
- прикосновение человека к электрооборудованию с нарушенной изоляцией (холодильнику, стиральной машине) оборачивается электротравмами;
- токовые утечки через изоляцию на землю зачастую сопровождаются возгораниями и пожарами.
Поскольку величина токовых значений, опасных для человека и с точки зрения пожарной опасности разные, то значения номинальных дифференциальных токов в обоих случаях выбираются разными:
- УЗО с токами уставки 6, 10 и 30 мА устанавливаются для защиты человека от электрического тока;
- приборы с токами уставки от 100 мА и выше используются в качестве противопожарных УЗО.
Как правило, защита организуется двухуровневой, установка вводных противопожарных УЗО производится после вводных автоматов, затем в направлении различных нагрузок устанавливаются групповые дифференциальные выключатели с токами уставки 10 или 30 мА. Зачастую они представляют собой цепочку селективных приборов, что это такое попробуем разобраться.
Понятие селективных УЗО и условия селективности
Для корректной работы всей сети в двухуровневой системе защиты должен соблюдаться принцип селективности (избирательности), здесь имеется в виду селективность автоматического выключателя или селективность УЗО. В упомянутой выше схеме защиту первого уровня представляет противопожарный прибор, второго групповые УЗО, обслуживающие разных потребителей, например:
- осветительную сеть;
- сеть розеток;
- отдельных мощных потребителей (стиральную машину, электроплиту, бойлер).
В таком случае при возникновении аварийной ситуации, например, пробое изоляции водонагревателя, отключится селективное групповое УЗО, обесточивая аварийный участок, а вводное селективное устройство останется включенным, сохраняя работоспособность остальной электросети. Таким образом, соблюдается условие селективности, при которых защитное отключение обеспечивается с минимальным ущербом для потребителя электроэнергии.
Для такого защитного устройства как УЗО, селективность может быть соблюдена по двум параметрам по току срабатывания и по времени, для обоих вариантов соответствующий параметр вышестоящего устройства должен превышать групповой минимум в три раза. По дифференциальному току срабатывания условие соблюдено автоматически, так как селективное противопожарное УЗО выбирается с током уставки минимум 100 мА, а номиналы групповых
≤ 30 мА.
По времени селективность УЗО требует более внимательного подхода, обыкновенное (неселективное) устройство защитного отключения имеет задержку отключения 0.02…0.03 секунды, после появления дифференциального тока. Это позволяет использовать их в селективных схемах на втором уровне, в качестве групповых УЗО. Задержку срабатывания селективного устройства первого уровня выбирают из его технических характеристик, так для селективных УЗО:
- типа G она составляет 0.06…0.08 с;
- типа S – 0.15…0.5 с.
Если на вводе устанавливают устройство защитного отключения, с соблюдением требований селективности, оно не будет мешать срабатывать групповому УЗО раньше, при этом сохраняя свои дублирующие функции и обеспечивая селективность работы всей схемы автоматики.