Архив / 1997 / №2(12) / 

Проблемы применения Технические параметры УЗО (Продолжение. Начало в № 10-11)

В данном разделе рассмотрены вопросы терминологии и даны развернутые определения основных физических величин и технических параметров применительно к теории и практике применения УЗО.

Техническими требованиями согласно ГОСТ 12.4.155-85, ГОСТ Р 50807-95, МЭК 1008, МЭК 1009 нормируются следующие параметры и характеристики УЗО:

Параметры

1. Номинальное напряжение (Un)

Номинальное напряжение - указанное изготовителем действующее значение напряжения, при котором обеспечивается работоспособность УЗО (в частности, при коротком замыкании).
Un = 220, 380 В.

2. Номинальный ток нагрузки (In)

Номинальный ток нагрузки - указанное изготовителем значение тока, которое УЗО может пропускать в продолжительном режиме работы.
IDn = 0,006; 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5 А.

4. Номинальный неотключающий дифференциальный ток (IDnо)

Номинальный неотключающий дифференциальный ток – указанное изготовителем значение дифференциального тока, которое не вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации.
IDnо = 0,5 IDn.

5. Предельное значениенеотключающего тока в условиях сверхтоков (Inm)

Сверхток – любой ток, который превышает номинальный ток нагрузки.

Предельное значение неотключающего сверхтока - указанное изготовителем минимальное значение неотключающего сверхтока при симметричной нагрузке двух- и четырехполюсных УЗО или несимметричной нагрузке четырехполюсных УЗО.
Inm = 6 In

6. Номинальная включающая и отключающая способность (Im)

Номинальная включающая и отключающая способность (коммутационная способность) – указанное изготовителем действующее значение ожидаемого тока, которое УЗО способно включить, пропускать в течение своего времени размыкания и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности.
Inm = 10 In или 500 А (выбирается большее значение).

7. Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току (IDm)

Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току – указанное изготовителем 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.
IDm = 10 In или 500 А (выбирается большее значение).

8. Номинальный условный ток короткого замыкания& (Inc)

Номинальный условный ток короткого замыкания (ток термической стойкости) – указанное изготовителем действующее значение ожидаемого тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий – последовательно включенной плавкой вставкой с номинальным током, равным номинальному току УЗО.
Inc = 3000; 6000; 10000 А.

9. Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания (IDc)

Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания – указанное изготовителем действующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от корот-ких замыканий при заданных условиях эксплуатации без необратимых изменений, нарушающих его работоспособность.
IDc = 3000; 6000; 10000 А.

10. Номинальное время отключения (Tn)

Номинальное время отключения – промежуток времени между моментом внезапного возникновения отключающего дифференциального тока и моментом выполнения функции данного устройства до полного гашения дуги.
В таблице 1 приведены значения времени отключения (Тn) для различных значений отключающего дифференциального тока при любых рабочих токах, не превышающих номинальный ток УЗО.

Таблица 1

Тn, с

IDn

2 IDn

5 IDn

500 А

0,3

0,15

0,04

0,04

Требования к конструкции и функционированию

Механизм

УЗО должно иметь механизм свободного расцепления, необходимый для того, чтобы подвижные контакты могли находиться в состоянии покоя только в замкнутом или разомкнутом положениях, 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 нейтраль, включались и отключались практически одновременно, независимо от того, каким образом осуществляется оперирование - вручную или автоматически. Полюс, коммутирующий нейтраль, должен отключаться позже и включаться раньше других полюсов в четырехполюсном УЗО и, соответственно, второго (фазного) полюса в двухполюсном УЗО.

Воздушные зазоры

Значения воздушных зазоров и расстояний утечки (треков)  не должны превышать указанных в табл. 2.

Таблица 2. Воздушные зазоры

Наименование

Значение, мм

1. Между  находящимися  под  напряжением частями, разъединенными, когда УЗО разомкнуто

3

2. Между находящимися под напряжением частями  различных  полюсов

3

3.  Между находящимися под напряжением частями и:
- металлическими органами управления
- винтами и другими средствами крепления крышек,которые должны удаляться при монтаже УЗО
- поверхностью, на которой монтируется основание
- винтами и другими средствами крепления
- прочими доступными металлическими частями


3
3
6
6
3

Расстояния утечки

1.  Между находящимися под напряжением частями, разъединенными, когда УЗО замкнуто

3

2.  Между находящимися под напряжением частями  различных полюсов

4

3.  Между токоведущими частями и: 
- металлическими органами управления
- доступными металлическими частями


3
3

Клеммные соединения

Клеммные соединения должны отвечать требованиям ГОСТ 10434-82 и допускать присоединение проводников с поперечным сечением согласно табл. 3.

Таблица 3. Поперечные сечения присоединяемых к клеммам медных проводников

Номинальный ток, А

 Диапазон номинальных поперечных 
сечений для крепления проводов, мм2

от

до и включительно

жесткие (одно- и многопроволочные) провода

гибкие провода

-

13

1-2,5

1-2,5

13

16

1-4

1-4

16

25

1,5-6

1,5-6

25

32

2,5-10

2,5-6

32

50

4-10

4-10

50

80

10-25

10-16

80

100

16-35

16-25

100

125

24-50

24-35

Режим работы - продолжительный.

УЗО должно отключить защищаемый участок сети при появлении в нем превышающего 1/2 уставки тока утечки, синусоидального переменного или пульсирующего постоянного (в зависимости от модификации).

Стандартные значения максимального времени отключения при любом рабочем токе нагрузки и заданных нормами значениях дифференциального; тока утечки согласно требованиям  стандарта МЭК 1008 не должны превышать приведенных в таблице1.

УЗО не должно срабатывать при снятии и повторном включении напряжения сети и коммутации тока нагрузки.

УЗО первой группы – не требующее источника питания, не должно зависеть от наличия напряжения в контролируемой сети и должно сохранять работоспособность при обрыве нулевого или фазного проводов.

УЗО не должно производить автоматическое повторное включение.

УЗО должно срабатывать при нажатии кнопки «ТЕСТ».

Работоспособность контрольного эксплуатационного устройства (кнопка «ТЕСТ») должна сохраняться при снижении напряжения сети до 0,85 Un.

УЗО должно быть защищено от токов короткого замыкания последовательно включенным защитным устройством (ПЗУ): автоматическим выключателем или предохранителем, отвечающими соответствующим стандартам. При этом номинальный ток ПЗУ не должен превышать номинальный рабочий ток УЗО.

В некоторых случаях - например, для одиночных потребителей электроэнергии, целесообразно применение комбинированного УЗО, т.е. УЗО со встроенной защитой от сверхтоков.

Сопротивление изоляции электрических цепей УЗО должно быть не менее:

10 МОм - в нормальных климатических условиях;
3 МОм - в условиях воздействия верхнего значения температуры окружающей среды после установления теплового равновесия;
0,5 МОм - в условиях воздействия верхнего значения относительной влажности.

Изоляция электрических цепей УЗО должна выдерживать в течение 1 мин. без пробоя и поверхностного перекрытия воздействие испытательного напряжения 220 В (действующее значение)  переменного тока частотой 50 Гц.

Уровень радиопомех, создаваемых при работе УЗО, не должен превышать норм, установленных ГОСТ 23511-79 для установок, предназначенных для эксплуатации в жилых домах и общественных зданиях.

УЗО должно сохранять нормальное функционирование при воздействии микросекундных импульсных помех большой энергии (МИП) на цепь питания со степенью жесткости испытаний 1 по ГОСТ 29280-92 и ГОСТ Р 50007-92 (критерии качества функционирования при испытаниях А по ГОСТ 29280-92).

Условия применения

УЗО должно сохранять работоспособность в диапазоне температуры окружающего воздуха от -25 до +40оС при относительной влажности 50 % (максимальное значение при +40оС). Более высокая относительная влажность допускается при более низких температурах (например, 90% при 20оС).

УЗО должно быть устойчиво к воздействию одной частоты в диапазоне частот 0,5-35 Гц при амплитуде виброускорения 0,5g.

Срок службы должен составлять не менее 10 лет и обеспечивать:

- электрических циклов не менее 4000;
- механических циклов не менее 10000.

Маркировка

Маркировка УЗО должна соответствовать требованиям ГОСТ 18620-86 и сохраняться в процессе транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации.

Маркировка УЗО должна быть выполнена с указанием:

  • товарного знака;
  • товарного знака предприятия-изготовителя;
  • обозначения типа УЗО;
  • номинального рабочего напряжения питающей сети;
  • номинального рабочего тока;
  • значения уставки срабатывания УЗО;
  • схемы подключения УЗО;
  • российского сертификационного знака.

На упаковке должна быть этикетка с указанием:

  • кода завода-изготовителя;
  • типоисполнения УЗО;
  • технических данных;
  • сведений о дате изготовления и приемке отделом технического контроля.

Требования безопасности

Конструкция УЗО должна соответствовать требованиям безопасности по ГОСТ 12.1.004-75, ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.2.007.6-75.

УЗО должно соответствовать классу «0» защиты от поражения электрическим током.

Испытание электрической прочности и проверка сопротивления изоляции должны проводиться с соблюдением требований, изложенных в «Правилах эксплуатации электроустановок потребителей» и в «Правилах техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

УЗО должно иметь указатель коммутационного положения. Положения должны быть обозначены знаками:

1 - Включено;
0 - Отключено.

Усилие на рукоятке УЗО при включении и отключении должно быть не более 50H.

Усилие нажатия на кнопку «ТЕСТ» должно быть не более 10 H.

УЗО должно обладать термостойкостью (сохранением работоспособности при воздействии температуры окружающей среды 100оС в течение 1 часа).

Требования пожарной безопасности

Конструкция УЗО должна обеспечивать его пожарную безопасность как в нормальном режиме работы, так и при возникновении возможных неисправностей и нарушении правил эксплуатации. Вероятность возникновения пожара в/от УЗО не должна превышать 10-6 в год.

При оценке УЗО на пожарную безопасность и возможность применения должны быть определены его показатели. Номенклатура показателей пожарной опасности и возможности применения определены Нормами государственной противопожарной службы МВД России и изложены в «Нормах пожарной безопасности. Общие требования и нормы применения устройств защитного отключения для предотвращения пожаров от электроустановок».

Показатели пожарной опасности следует определять путем испытания стандартных образцов электроизоляционных материалов или образцов из состава деталей, комплектующих УЗО.

Конструкция УЗО должна исключать появление в процессе эксплуатации и испытаний на пожарную опасность пламени, дыма, размягчения и оплавления конструкционных материалов.

Качество УЗО должно быть гарантировано также сертификатом пожарной безопасности.

Испытания

Сертификационные, периодические, приемосдаточные испытания УЗО должны осуществляться по методике и в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50807-95 (п.8.1 Табл.VII). В перечень испытаний входят:

  • Проверка функциональных характеристик.
  • Проверка отключения устройства эксплуатационного контроля.
  • Проверка функционирования УЗО второй группы (электронных) в случае отказа вспомогательного источника питания.
  • Проверка превышения температуры.
  • Проверка сопротивления изоляции и электрической прочности изоляции.
  • Проверка предельного тока неотключения при появлении сверхтока.
  • Проверка поведения УЗО в условиях короткого замыкания.
  • Проверка механической и коммутационной износостойкости.
  • Проверка надежности при воздействии неблагоприятных климатических условий.

Гарантии изготовителя

Изготовитель должен гарантировать соответствие УЗО требованиям ГОСТ Р 50807-95, а также техническим условиям на УЗО конкретных типов при условии соблюдения правил транспортирования, хранения и эксплуатации, установленных стандартами.

Гарантийный срок на конкретный тип УЗО устанавливает изготовитель: он должен составлять не менее 2 лет .

Объективную оценку любого конкретного устройства защитного отключения   можно осуществить только с учетом всех вышерассмотренных технических требований.

(Продолжение следует).

Николай Душкин, Владимир Монаков