Архив / 1996 / №8-9 / 

Практическое применение и обслуживание УЗО

В предыдущих выпусках «АиП» мы уделили основное внимание истории развития защитного отключения (ЗО) в промышленно развитых странах и СССР (СНГ), техническим характеристикам известных типов УЗО, нигде, правда, не упомянув, что при наличии УЗО на вводе распределительного щита, хищение электрической энергии становится невозможным.

В этом выпуске даются рекомендации по конкретному выбору вида и типа УЗО для объектов и организации технического обслуживания их в процессе эксплуатации.

Построение системы электро- и электропожаро-безопасности объекта

Даже весьма ограниченная номенклатура аппаратуры ЗО, находящаяся в настоящее время в производстве, позволяет создать (при правильной эксплуатации) весьма эффективную систему защиты людей и имущества в конкретном объекте с суммарной мощностью потребителей до 60 кВт.

Прежде всего, давайте попытаемся сконцентрировать области применения каждого вида (не типа) выключателей (устройств) в нескольких фразах.

Изделия вида «Вилка» и переходники (в одном корпусе), «Вилка-розетка» – высоко-чувствительная «персональная» оперативная защита с уставкой срабатывания IDN = 2...10 мА, используемые в составе шнуров-удлинителей с двух- и трехконтактными розетками для подключения нагрузки.

Область применения: переносные и передвижные бытовые и аналогичные приборы, особо опасные условия (электроприборы без усиленной или двойной изоляции, сырой пол, подвалы, помещения из металла).

Изделия вида «Розетка» и «для сантехкабин» – установочные – высокочувствительная «персональная» защита с IDN = 5 и 10 мА, используемые для повышения уровня электробезопасности.

Область применения: любые бытовые и аналогичные приборы; условия эксплуатации с повышенной опасностью (подсобные помещения с кафельным полом, кухни, ванные комнаты).

Изделия вида «Автомат» – установочные – в зависимости от типоисполнения имеют IDN = 10, 30, 100 мА и дополнительно ТЗ и МТЗ и обеспечивают групповое питание электроприборов и оборудования и отключение их от сети при появлении дифференциального (утечки) тока (в том числе, через тело человека) на соединенные с землей металлоконструкции.

1 - МЗО11 на Iн = 100...250 А, IDN = 0,3; 0,5 А;  2 - выключатель серии А3700; 3 - ЗОУП25 или УЗО25; 4 - ВЗД2 №№ 11, 13, 15 на  Iн = 32; 40 А, IDN = 0,03; 0,1 А; 5 - ВЗД2 №№ 10, 12, 14 на   Iн = 10...40 А, IDN = 0,01; 0,03 А;      6 - УЗО вида «Вилка», «Переходник» и т.д.
1 - МЗО11 на Iн = 100...250 А, IDN = 0,3; 0,5 А; 2 - выключатель серии А3700; 3 - ЗОУП25 или УЗО25; 4 - ВЗД2 №№ 11, 13, 15 на Iн = 32; 40 А, IDN = 0,03; 0,1 А; 5 - ВЗД2 №№ 10, 12, 14 на Iн = 10...40 А, IDN = 0,01; 0,03 А; 6 - УЗО вида «Вилка», «Переходник» и т.д.

Область применения: жилые и общественные здания (квартиры, офисы, номера гостиниц, зрелищные предприятия, дошкольные, учебные и медицинские учреждения, системы временного электроснабжения, коттеджи, дачные дома и индивидуальные постройки, гаражи, металлические инвентарные сооружения), т.е. практически везде, кроме лифтового оборудования и устройств аварийного освещения.

Устаревшие изделия с магнитным пускателем в качестве коммутационного аппарата: УЗО10, УЗОШ10, ЗОУП25, УЗО25 – установочные – высокочувствительная защита с IDN = 10 и 30 мА, обеспечивают индивидуальное и групповое питание электроприборов и оборудования и отключают его от сети не только при появлении дифференциального тока, но и при кратковременном исчезновении напряжения в ней.

Область применения: переносные и передвижные бытовые и аналогичные приборы (УЗО10, УЗОШ10) – технологическое оборудование периодического использования в сельском хозяйстве, школах, гаражах; технологическое оборудование с трехфазной системой питания (ЗОУП25, УЗО25).

На рис. 1 приведена упрощенная схема электроснабжения объекта (например, коттеджа) с использованием серийной аппаратуры ЗО. Как видно, эта аппаратура позволяет создать двух- и трехступенчатую селективную систему безопасности.

Под словом «селективный» в ЗО подразумевают – избирательный, т.е. осуществляется последовательность срабатывания ступеней системы ЗО от нижней (наиболее чувствительной и быстродействующей) к верхней – более грубой с искусственно введенной постоянной времени срабатывания.

К сожалению, отечественная промышленность не производит аппаратуры ЗО на Iн >63 А в моноблоке, т.е. в виде автомата на; Iн = 125...630 А из-за отсутствия спроса, поэтому использование на вводе в объект МЗО11 с выносным ДТТ и автоматом серии А3700 с катушкой независимого расцепления весьма громоздко и не совсем правильно, ибо общее время срабатывания такого устройства tср ё 0,1 с, в то время, как необходимо tср ё 0,2 с. В остальных местах наиболее эффективно использование надежных и перспективных выключателей новой серии ВЗД, среди которых есть исполнения №№ 11, 13, 15 с временем срабатывания tср = 0,1 с для работы в качестве селективной групповой защиты.

Ниже приведен сокращенный вариант разработанной автором для организаций Мосстройкоми-тета «Инструкции по монтажу, эксплуатации и обслуживанию выключателей (устройств) защитного отключения».

Уважаемые соотечественники!

Защитное отключение – один из самых эффективных способов повышения безопасности эксплуатации электрооборудования, наконец-то официально признано в России.

Основная функция защитного отключения – защита человека от тяжелого или смертельного поражения электрическим током, а его имущества – от пожара, вызванного этим током.

Бережное отношение к выключателю (устройству) защитного отключения – залог его длительной работы. По мере возможности, но не реже одного раза в 1-2 месяца нажатием кнопки «Тест» проверяйте его функционирование. Такая проверка повысит Вашу уверенность в эффективности защиты.

Принцип действия

  • Во всех типах выключателей (устройств) использован принцип выделения из тока, текущего в сторону нагрузки (электроприбора) той составляющей, которая ответвляется на землю через его поврежденную изоляцию или тело человека, прикоснувшегося к токоведущей или оказавшейся под напряжением нетоковедущей части на находящиеся под нулевым потенциалом элементы конструкции или коммуникации (трубопроводы воды, газа, влажный бетонный или кафельный пол и т.д.).


Функция защитного отключения реализуется только «за» выключателем в сторону нагрузки, что поясняет рис. 2.

  • Дифференциальный ток (утечку) обнаруживают с помощью многовитковой обмотки III кольцевого трансформатора ДТ, надетого на фазный (фазные) и нулевой провода. Эта обмотка подключена к усилителю А.
  • В нормальном рабочем режиме выключателя (устройства) и отсутствии дифференциального тока (утечки) в обмотке III напряжения нет и потребитель электрической энергии подключен к сети.
  • При возникновении дифференциального тока (утечки) в обмотке III появляется напряжение, усиливаемое усилителем А. Расцепитель К, подключенный к выходу усилителя, срабатывает, вызывая отключение коммутирующих силовых контактов выключателя (устройства).

МОНТАЖ

  • Монтаж выключателей (устройств) должен осуществлять квалифицированный электрик, знающий принцип действия и правила их эксплуатации.
  • Монтаж выполняют на жестко закрепленной, не подверженной вибрации и резким ударам поверхности проводами необходимого сечения.
  • Положение в пространстве для всех типов выключателей (устройств), кроме изделий вида «Вилка» и «Вилка-розетка», – вертикальное с возможным отклонением в любую сторону до 30о.
  • При монтаже однофазных выключателей (устройств), дополнительно снабженных в фазном полюсе защитами от перегрузки (ТЗ) и коротких замыканий (МТЗ), необходимо соблюдать фазировку, т.е. правильность присоединения фазного и нулевого провода.
  • Присоединение проводов к выключателю (устройству) производят в такой последовательности:

– зачищают провод от изоляции на длину 1-1,5 см и, если провод одножильный и жесткий, придают ему необходимую конфигурацию для прокладки;

– отверткой вывинчивают против часовой стрелки винт силового зажима, затем вставляют провод в окно зажима или под пружинящую шайбу и завинчивают винт.

Предупреждение. Усилие при завинчивании винтов силовых зажимов выключателей (устройств) на ток нагрузки до 40 А не должно превышать 1,5 Н.

Проверка функционирования

Проверку функционирования выключателей (устройств) производят:

а) специалисты организации, производящей монтаж электрооборудования объекта – до сдачи его в эксплуатацию. При этом, независимо от наличия нагрузки, с помощью щупа (см. рис. 3) имитируют дифференциальный ток (утечку) по схеме (см. рис. 4). Выключатель должен отключиться, а отсутствие фазного напряжения на токоведущих частях электрооборудования подтверждается проверкой индикатором;

б) специалисты организации, обслуживающей электрооборудование объекта – один раз в 1-2 месяца, а также после изменений, внесенных ими в электрическую схему (замена участков электропроводки, прокладка и подключение новых линий, замена защитной и коммутационной аппаратуры). Методика проверки та же;

в) квартиросъемщики (домовладельцы) один раз в 1-2 месяца нажатием кнопки «Тест».

Предупреждение. Выключатели (устройства) у которых не фиксируется в верхнем положении рычаг «I – Включено», не создается цепь протекания тока в нагрузку (не замкнулись контакты одного из полюсов), не происходит отключение при нажатии кнопки «Тест», немедленно выводят из эксплуатации. В случае невозможности замены, пользователь должен быть предупрежден, что на определенное время ему не обеспечивается электро- и пожарная безопасность.

Эксплуатация выключателей (устройств)

  • Эксплуатация выключателей (устройств) не имеет никаких особенностей по сравнению с автоматическими выключателями, используемыми в жилом и гражданском строительстве и другими коммутационными аппаратами.
  • Необходимо оберегать выключатели (устройства) от механических повреждений и попадания внутрь их корпусов обрезков провода, шайб, винтов и т.п.
  • Выключатели (устройства), установленные в доступных для людей местах, должны быть закрыты защитными кожухами и крышками, предотвращающими прикосновение к токоведущим частям и соединенными напрямую или через металлоконструкции с защитным занулением.

Техническое обслуживание

  • Обслуживание выключателей (устройств) осуществляет квалифицированный электротехнический персонал, знающий принцип их действия и основные технические характеристики.
  • Замена вышедших из строя выключателей (устройств) разрешается только на однотипные с теми же техническими характеристиками.
  • Ремонт выключателей (устройств) независимо от степени его сложности должен производиться в специализированной мастерской или на заводе-изготовителе.
  • Категорически запрещается необоснованное выведение из эксплуатации выключателей (устройств).

Поиск и устранение причин срабатывания выключателей (устройств) в эксплуатации

  • Самопроизвольное срабатывание находящегося в эксплуатации выключателя (устройства) – обстоятельство чрезвычайное и происходит по двум причинам:

– из-за необратимых процессов старения элементов его электрической схемы и конструкции, приводящих к изменению технических характеристик;

– суммарный дифференциальный (утечка) ток одновременно включенных в сеть электропотребителей близок к значению уставки срабатывания.

  • Поиск причины срабатывания начинают с отключения всех групповых автоматических выключателей или всех электропотребителей, после чего включают выключатель (устройство).
  • По одному включают групповые автоматические выключатели или электропотребители, выявляя таким образом участок электрической сети или электропотребителя с поврежденной изоляцией.
  • Если при отключенных групповых, автоматических выключателях или электропотребителях срабатывания выключателя (устройства) продолжаются, он (оно) подлежит замене.
Юрий Водяницкий
к.т.н., ведущий научный сотрудник, ВИЭСХ