Автоматические выключатели защищают электрические сети от фатальных повреждений, но максимально защитить живые организмы людей и животных от опасного воздействия электрического тока способны только ВДТ (или по старому УЗО). Выключатели управляемые дифференциальным током ВДТ (устройства защитного отключения УЗО) отключают напряжение от токов, значения которых в десятки и сотни раз меньше токов, при которых отключаются автоматические выключатели. Таким образом, ВДТ используются для защиты людей, а также для защиты сетей от пожаров в тех случаях, когда автоматические выключатели сделать этого не способны, по причине значительной удаленности и недостаточности токов КЗ для расцепления выключателя.
Дело в том, что расцепители автоматических выключателей (АВ) срабатывают от абсолютных значений токов, протекающих по фазе (полюсу), а ВДТ от разности токов (правильнее сказать векторной сумме токов).
Если обратиться к законам электротехники, то по Первому закону Кирхгофа сумма токов сходящихся в электрической точке равна нулю, то есть сумма входящих токов равняется сумме исходящих токов. Электрическая нагрузка, коей являются наши электроприемники, по своей сути и есть такая точка в которой сходятся питающие провода. Значит, если ток протекает только через элементы нагрузки, то сумма токов в проводах, подключенных к нагрузке, равна нулю.
Но если изоляция нагрузки нарушается, к электрической цепи прикасается сторонний проводник и через него возникает ток утечки на землю, то баланс нарушается и расцепитель ВДТ срабатывает.
Не стану здесь описывать способы и ошибки подключения ВДТ (УЗО), об этом достаточно информации, но для понимания технологии проверки необходимо отметить, что существуют ВДТ различных типов. Самый простой и недорогой, это тип АС. Он предназначен для нагрузки с неискаженным переменным током, пригоден для защиты сетей, нагруженных в основном холодильниками, утюгами, печками и т.п. Однако в современном быту все чаще включаются потребители питающиеся от импульсных источников питания - компьютеры, зарядные устройства, современные мультимедиа устройства, которые искажают форму питающего тока. Такие сети необходимо защищать ВДТ типа А, которые реагируют как на синусоидальный, так и на пульсирующий ток. Есть еще различные типы промышленных ВДТ, например тип В, связанный с постоянным или выпрямленным током, но они применяются только в специфических отраслях промышленности и здесь не рассматриваются.
Теперь о проверке ВДТ (УЗО), только не той, когда нужно каждый месяц нажимать кнопку, чтобы убедится, что аппарат вообще срабатывает, а о проверке с измерением токов и времен срабатывания, и сопоставление полученных данных с нормативами.
Нормирующие показатели
Нормирующие показатели проверки ВДТ приводятся в ГОСТ IEC 61008-1-2020 и ГОСТ IEC 61009-1-2020 , в ПУЭ дополнительно приводится нормируемый суммарный ток утечки сети, которую защищает аппарат.
Согласно приложению D ГОСТ IEC 61008-1-2020 (Контрольные испытания) производится проверка расцепления, для этого дифференциальный ток пропускают через каждый полюс ВДТ поочередно. ВДТ не должен срабатывать при токе меньшем или равном 0,5 I∆n , но должен срабатывать при токе, равном I∆n , в течение установленного времени (см. таблицу ниже). Испытательный ток должен прикладываться как минимум пять раз к каждому ВДТ и как минимум дважды к каждому полюсу.
Также проверяется работоспособность контрольного устройства: при ВДТ в замкнутом состоянии, подключенном к источнику питания надлежащего напряжения, контрольное устройство, приведенное в действие, обязано отключить ВДТ.
Если контрольное устройство предназначено для работы на более чем одном значении номинального напряжения, испытание должно проводиться на самом низком значении номинального напряжения.
Измерение предельных значений времени отключения и неотключения для ВДТ типов АС и А, согласно приложению D ГОСТ IEC 61008-1-2020 в Контрольные испытания не входят, но его параметры задаются в п. 5.3.12 для синусоидального и импульсного тока.
В пункте 7.1.83 ПУЭ, регламентируется суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников, который в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального тока ВДТ.
Для определения величины тока утечки в зоне защиты ВДТ необходимо провести два измерения тока отключения ВДТ. Первое измерение с отключенной нагрузкой, второе измерение с подключенной нагрузкой. Ток утечки равен разнице между первым и вторым измерением.
У ВДТ со встроенной защитой от сверхтоков, согласно ГОСТ IEC 61009-1-2020, дополнительно проверяется действие расцепителей от сверхтоков аналогично проверке автоматических выключателей бытового назначения.
Измерительное оборудование
Современные измерители параметров ВДТ (УЗО) содержат в себе стандарты и алгоритмы проверки, позволяют составлять программы по которым выполняется последовательное выполнение опытов с автоматической фиксацией и сохранением результатов.
Однако, нужно быть внимательным, и сверять запрограммированные стандарты с действующими, которые, в связи с развитием техники, подвержены частым изменениям.