Виберіть правильний УЗО

Електрик вирішує, який УЗО використовувати (Джерело зображення: sb-borg/iStock/Getty Images Plus)

Пристрої залишкового струму (УЗО) використовуються для захисту від непрямих і прямих контактів, а також для протипожежного захисту. При виборі УЗО повинні враховуватися такі критерії, як типи УЗО, варіанти пристроїв, умови навколишнього середовища та координація УЗО.

Для того, щоб мати можливість вибрати правильний тип УЗО, потрібно заздалегідь уточнити, які споживачі присутні в ланцюзі.
Усі автоматичні вимикачі FI, схвалені в Німеччині, можуть виявляти та відключати пульсуючі залишкові струми постійного струму. Однак основною відмінністю є виявлення плавних залишкових струмів постійного струму, що може відбуватися у більшості схем випрямляча.
У таблиці 1 наведено різні типи УЗО з їх поведінкою при різних типах струму. Ця таблиця показує, що УЗО типів A і F не можна використовувати в ланцюгах, в яких можуть виникати плавні залишкові струми постійного струму, оскільки в іншому випадку їх функція буде порушена.

Таблиця 1: Поведінка УЗО при різних типах струму

Вироблення плавних залишкових струмів постійного струму залежить від підключених витратних матеріалів та напівпровідникових ланцюгів, які вони містять. У таблиці 2 порівнюються звичайні напівпровідникові схеми з їх кривими струму з відповідними типами УЗО. Залежно від витратного матеріалу необхідно вибрати відповідний тип УЗО.

Таблиця 2: Криві залишкових струмів (джерело: DIN VDE 0100-530 Додаток B)

Виявлення залишкових струмів у ширшій смузі частот - ще одна властивість, в якій типи УЗО відрізняються. УЗО, що охоплюють широку смугу частот, наприклад, УЗО типу B +, особливо придатні для протипожежного захисту, оскільки це охоплює найбільшу частку ефективного залишкового струму. УЗО типу F також виявляють різні частоти, але оскільки вони не виявляють плавних залишкових струмів постійного струму, вони не підходять для більшості застосувань (див. Табл. 2).

В Вибір версії пристрою повинні бути враховані такі властивості:

УЗО з захистом від перевантаження по струму або без нього
Кількість полюсів
Затримка часу
Додаткові функції

УЗО з захистом від перевантаження по струму або без нього

Відповідно до сучасного стану технологій, доступність електричної системи все ще має бути гарантована певною мірою навіть після спрацьовування захисного пристрою. Отже, захист цілої електричної системи одним автоматичним вимикачем залишкового струму не дозволяється.

Для забезпечення доступності системи ідеальним рішенням є оснащення кожної кінцевої схеми RCBO (в розмовній формі їх називають автоматичними вимикачами FI/LS).

Підбір кількості полюсів

В принципі існують УЗО з двома, трьома і чотирма полюсами. Однак більшість виробників у Німеччині пропонують лише дво- та чотириполюсні УЗО.
Для триполюсних застосувань, наприклад, трифазних без нульового провідника, можна використовувати чотириполюсні УЗО; повинні враховуватися інструкції виробника.

Вибір відповідно до часової затримки

Грози та короткочасно високі струми витоку під час комутаційних операцій можуть викликати автоматичні вимикачі залишкового струму. Для досягнення більшої доступності електричної системи рекомендується використовувати УЗО із затримкою часу.

Вимикачі залишкового струму із затримкою у часі діляться на:

УЗО типу S (позначено S для селективного квадрата або для CBR та MRCD з Δt) та
короткочасний УЗО із затримкою (позначений, наприклад, K, KV, G, AP-R)

У випадку короткочасного затримки УЗО затримка часу знаходиться у часовому вікні стандартного УЗО і тому підходить для всіх захисних заходів.
При селективних УЗО тимчасова затримка захисного заходу "додатковий захист" занадто велика. З цієї причини не існує селективних УЗО з номінальним залишковим струмом IΔN = 30 мА.

Вимикачі залишкового струму можна використовувати з різними Додаткові функції обладнані, наприклад:

Випробування УЗО без переривання напруги
ручне або автоматичне дистанційне перемикання УЗО

У багатьох областях регулярне тестування перемикача FI не проводиться, оскільки переривання напруги ураженої частини системи, як видається, не є виправданим з економічних чи інших причин. Це виправляється автоматичними вимикачами залишкового струму, функціонування яких можна перевірити без переривання напруги (див. Рис. 1). Для цих пристроїв також слід дотримуватися інструкцій виробника. Однак цей функціональний тест не замінює тест RCD.

Рис. 1: УЗО з випробуванням без переривання напруги (джерело: Doepke Schaltgeräte GmbH)

У випадку технічних систем без персоналу на місці, наприклад, розповсюджувачів телекомунікаційних систем, бажана дистанційна активація. Незалежно від того, перезапуск здійснюється вручну чи автоматично, слід переконатись, що не може статися жодної травми чи пошкодження майна. УЗО з автоматичним повторним увімкненням застосовуються, коли через короткі замикання або заходи ЕМС виникають короткі струми замикання на землю.

Вибір відповідно до номінальних значень УЗО

Номінальні значення, необхідні для вибору автоматичного вимикача залишкового струму, можна знайти в пристрої або в каталогах виробників.

Вибір автоматичного вимикача залишкового струму базується на наступних номінальних значеннях:

Номінальна напруга
Номінальний струм
Номінальна частота
Номінальний диференціальний струм IΔN
Номінальний струм короткого замикання
Номінальний струм короткого замикання
Номінальна комутаційна потужність
Номінальна потужність вимикання

Висота Номінальна напруга залежить від номінальної напруги мережі. Номінальна напруга Un УЗО повинна бути принаймні такою ж, як номінальна напруга Un мережі.
Номінальна напруга УЗО може становити 230 В або 400 В. Номінальна напруга мережі на землю U00 не повинна перевищувати 250 В.

Сума Номінальний струм залежить від максимального робочого струму підключених навантажень та номінального струму призначеного пристрою захисту від перевантаження від струму. Повинна бути виконана така умова:

В (RCD) ≥ In (ÜSS) ≥ IB
In/RCD) Номінальний струм УЗО
В (ÜSS) номінальний струм пристрою захисту від перевантаження по струму
IB робочий струм підключених споживачів

Слід зазначити, що деякі виробники УЗО допускають лише менший номінальний струм захисного пристрою від перевантаження по струму порівняно з номінальним струмом УЗО. Необхідно дотримуватися цієї інформації про запобіжники.
У RCBO захист від перевантаження забезпечується вбудованим автоматичним вимикачем.

Пристрої без ярлика Номінальна частота підходять для мережевої частоти 50 Гц. Використання на інших частотах можливе лише відповідно до технічних вимог виробника.

Сума Номінальний диференціальний струм IΔN залежить від цілі захисту.

Сума Номінальний струм короткого замикання або дес Номінальний струм короткого замикання залежить від максимального струму короткого замикання, що виникає в системі, і призначеного пристрою захисту від перевантаження по струму.

Характеристики номінального струму короткого замикання та номінального струму короткого замикання несправності ідентичні для більшості виробників. Якщо інформація різниться, для узгодження із захисним пристроєм із перевантаженням слід використовувати меншу номінальну величину.

Значення Номінальна комутаційна потужність або дес Номінальна потужність вимикання виражає, яке струм короткого замикання або несправності УЗО може призвести до спрацьовування. Номінальна комутаційна здатність і номінальна комутаційна потужність несправності, як правило, однакові.

Ці два значення навряд чи є актуальними для вибору УЗО, оскільки значення навряд чи відрізняються від різних виробників відповідно до стандартних специфікацій. Захист від короткого замикання забезпечується призначеним пристроєм захисту від перевантаження по струму (див. Номінальний струм короткого замикання).

Відбір відповідно до умов навколишнього середовища

Вимикачі залишкового струму слід вибирати відповідно до реальних умов навколишнього середовища, в яких вони експлуатуються. Додаток ZA до DIN VDE 0100-510 забезпечує підтримку вибору. Цей додаток описує реальні впливи навколишнього середовища з різним ступенем твердості.

Якщо УЗО відповідають цим ступеням твердості, вони правильно обрані. Якщо УЗО не підходять для відповідних умов, їх потрібно захистити, встановивши їх у корпусах.

Вплив навколишнього середовища, що застосовується до УЗО, наведено нижче, скорочення відповідно до DIN VDE 0100-510 подано в дужках:

Температура навколишнього середовища (AA)
Вологість (AB)
Тиск повітря (змінного струму)
Поява води (AD)
Поява пилу та твердих сторонніх тіл (AE)
Поява корозійних або забруднюючих речовин (AF)
механічне напруження (AG)
Вібрації (AH)
електромагнітні, електростатичні або іонізуючі впливи (АМ)
Ступінь забруднення

УЗО, як правило, поділяються на різні температурні діапазони і розраховані як мінімум на діапазон температур від –5 ° C до +40 ° C. Для цієї стандартної області немає маркування.

Однак RCCB (автоматичні вимикачі FI) у Німеччині зазвичай розраховані на температурний діапазон від –25 ° C до +40 ° C, при цьому максимальне значення середньої денної температури може становити 35 ° C. Якщо RCBO також розроблені для цього розширеного діапазону температур, вони позначені як RCCB знаком на малюнку 2.

Для CBR та MRCD діапазон температур слід брати з інформації виробника, якщо він відхиляється від стандартного діапазону, згаданого вище.

Рис. 2: Код УЗО

Стандартний діапазон температур УЗО відповідає нормальній температурі навколишнього середовища відповідно до DIN VDE 0100-510 (AA4). Розширений діапазон температур до –25 ° C включає спеціальний діапазон AA3.

УЗО призначені для одного вологість 50% при температурі навколишнього середовища максимум 40 ° C. Це приблизно відповідає умовам у контрольованих за температурою місцях або приміщеннях (AB5 з обмеженнями).

При нижчих температурах допустима вища вологість. Для отримання додаткової інформації зверніться до виробника.

УЗО призначені для одного Тиск повітря розрахована від 70 кПа до 106 кПа. Це відповідає висоті до 2000 м (AC1). Зверніться до виробника щодо встановлення на більшій висоті.

RCCB та RCBO завжди відповідають класу захисту IP 20 (маркування відсутнє). Це відповідає мізерному захисту від води (AD1) та проти пил а також фіксований чужорідне тіло (AE1).

Для CBR та MRCD визначається ступінь захисту. Для більш високого захисту УЗО повинні встановлюватися в корпусах з відповідним ступенем захисту.

Для встановлення автоматичних вимикачів FI в низьковольтних розподільних пристроях згідно з DIN EN 61439 (DIN VDE 0660-600) для оцінки необхідний ступінь забруднення.

Використання RCCB та RCBO призначено в середовищі зі ступенем забруднення 2. Це відповідає непровідниковому забрудненню з тимчасовою провідністю через випадкову конденсацію.

Якщо інше не вказано виробником, CBR та MRCD придатні для використання в умовах ступеня забруднення 3. Це відповідає провідним забрудненням або сухим, непровідним забрудненням, які можуть стати провідними через конденсацію.

Стандартні УЗО не проти їдкі або забруднюючі речовини захищений. Тому вони підходять лише для середовища, що відповідає AF1.

Для досягнення більш високого рівня захисту необхідно використовувати або відповідні УЗО (див. УЗО для складних умов навколишнього середовища), або їх потрібно встановлювати в корпусах із відповідним захистом.

УЗО є нормальними механічне навантаження (AG1) і низький стрес Вібрації (AH1). Це робить їх придатними для звичайних побутових умов або подібних умов.

Захист УЗО від електромагнітні, електростатичні або іонізуючі впливи (AM) лежить в межах, звичних у домашніх господарствах або подібних умовах. Влаштовуючи обладнання з електромагнітним керуванням, наприклад, трансформатори, контактори, слід подбати про те, щоб не встановлювати його в безпосередній близькості від УЗО.

Агресивні шкідливі гази, наприклад, у сільському господарстві, в басейнах та в промисловості, а також надзвичайно висока вологість значно скорочує термін служби УЗО. Для того, щоб продовжити термін служби УЗО в такому агресивному середовищі, ми рекомендуємо використовувати УЗО, розроблені для складних екологічних умов.

Координація УЗО

Щоб УЗО поводився належним чином, вони повинні бути правильно інтегровані в електричну систему. Для цього вони повинні узгоджуватися між собою та з іншими захисними пристроями. Необхідно дотримуватися наступних пунктів:

Захист від короткого замикання та перевантаження
Послідовне з'єднання з іншими УЗО та іншими захисними пристроями

З RCCB, Захист від короткого замикання та Захист від перевантаження захисним пристроєм, що захищає від перевантаження по струму. Номінальний струм і номінальний струм короткого замикання важливі для правильного вибору пристрою захисту від перевантаження по струму (див. Вище).

Серійні з'єднання УЗО

Для досягнення вибірковості між УЗО, УЗО на лінії повинен бути типу S (селективний). Крім того, його номінальний залишковий струм повинен бути втричі більше значення номінального залишкового струму УЗО на стороні навантаження.
УЗО типу B або B + не можна підключати до УЗО типу A або F. Щоб уникнути ненавмисного спрацьовування УЗО, пристрої захисту від перенапруг типу 1 та 2 завжди слід встановлювати збоку лінії перед УЗО.

Автор: Dipl.-Ing. Карстен Каллондан

Коментарі

Коментар від Роберта | 19 жовтня 2020 р

Щодо згаданої вище табл. 2 (крива струмів несправності):

Було б надзвичайно корисно, якщо б у вас були приклади індивідуальних характеристик струму несправності, в яких типах пристроїв це відбувається. Чи є щось про це?

Коментар від hanz | 23.04.2014

від учора !
Тому що дуже важливо

Коментар від krueger | 06.04.2014

з якого часу потрібно встановити 2 УЗО ?
Чи існує для цього регламент VDE