Главная / Статьи / |
Как избежать ложных срабатываний УЗО и автоматических выключателей?
Несмотря на кажущуюся простоту процедуры выбора защитных аппаратов существует ряд практических особенностей, влияющих на надежность электроснабжения в бытовых распределительных цепях.
Для современных электрических потребителей, таких как компьютеры, стиральные машины, большие группы люминесцентных светильников, характерны более высокие пусковые токи и наличие небольших токов утечки, вызываемых фильтрующими конденсаторами на входе устройств.
Кроме того, разветвленность и многоуровневость современных распределительных систем для больших жилых коттеджей или небольших коммерческих объектов требует применения дополнительных мер по обеспечению дополнительной селективности между вышестоящими и нижестоящими аппаратами.
Основываясь на опыте построения распределительных систем для бытовых и небольших коммерческих объектов, мы осветим в этой статье аспекты выбора и особенности оборудования, уменьшающие вероятность нежелательных срабатываний.
Наиболее часто встречающиеся причины ложных срабатываний можно разделить на несколько групп, в зависимости от типа защитного аппарата, места его установки, компоновки распределительного щита и оборудования, установленного рядом.
Ложные срабатывания УЗО
Для устройств дифференциальной защиты в данном аспекте основными факторами, которые могут вызывать нежелательные срабатывания, являются срабатывания, вызываемые бросками тока, и срабатывания, вызываемые токами утечки даже при нормальной работе оборудования.
Стандартные устройства защитного отключения имеют устойчивость к импульсным токам до 250 А. Большие броски тока, могут быть вызваны, например, зарядом конденсаторов в импульсных блоках питания, включением больших групп ламп освещения или подавлением импульсных перенапряжений ограничителями, установленными рядом с УЗО. Для уменьшения влияния таких импульсных токов в современные УЗО вводится небольшая задержка, позволяющая пропустить пик тока и увеличить устойчивость к импульсным токам.
Согласно требованию VDE специальные УЗО с задержкой должны устанавливаться совместно с ограничителями перенапряжения. Также их рекомендуют устанавливать перед потребителями с импульсными блоками питания или группами люминесцентных светильников с электронными ПРА.
Существуют специальные типы УЗО и АВДТ с задержкой 10 мс (тип G), устойчивые к импульсным токам до 3 кА и позволяющие избежать проблем с ложными срабатываниями из-за бросков тока или напряжения.
Срабатывания УЗО из-за большого уровня утечки в последнее время более характерны для бытовых потребителей. Это вызвано, в первую очередь, наличием фильтрующих конденсаторов в импульсных блоках питания, которыми все чаще оснащаются современные потребители.
Электромеханические УЗО согласно стандарту имеют диапазон срабатывания от 50 до 100% от номинального тока утечки. Это значит, что стандартное УЗО с током срабатывания по утечке 30 мА может сработать уже при 15 мА. Согласно опыту обычный компьютерный блок питания, имеющий конденсаторы на входе фильтра, установленные между проводниками питания и выводом заземления, при нормальной работе уже создаёт ток утечки порядка 1...1.5 мА. Таким образом, при установке 10 таких потребителей на одно УЗО возникает риск срабатывания устройства даже при нормальной работе.
Для снижения риска ложных срабатываний в этих случаях, кроме разделения нагрузок с импульсными блоками питания на несколько УЗО или АВДТ, также могут быть использованы новые достижения в цифровой технологии защиты - УЗО с цифровой обработкой утечки, как, например, типа dRCM или FRBdM от компании Eaton. Эти аппараты благодаря электронике имеют меньший разброс токов срабатывания и, соответственно, более точно отключают аварийные токи утечки.
Для сложных распределительных систем, применяются вводные УЗО, обеспечивающие дополнительную защиту от повреждения изоляции и пожаров. В таких случаях зачастую используются УЗО с током срабатывания 300 мА. Однако простое увеличение номинального тока утечки не гарантирует обеспечения полной селективности.
Согласно общим рекомендациям производителей, для гарантированного обеспечения селективности между вводным и отходящими устройствами дифференциальной защиты необходимо выполнение двух условий:
- вышестоящее УЗО должно иметь номинальный ток срабатывания по утечке в 3 раза больше, чем нижестоящее УЗО;
- вводное УЗО должно иметь гарантированную задержку срабатывания 40 мс.
Ложные срабатывания автоматических выключателей
Что касается автоматических выключателей, то здесь также доминируют два основных аспекта, влияющих на надежность электроснабжения и нежелательные отключения: обеспечение селективности к вышестоящему аппарату при отключении токов КЗ и ложных срабатываниях, вызываемых перегревом выключателей в распределительном щите.
Модульные автоматические выключатели с комбинированным расцепителем имеют выраженную зависимость тока несрабатывания от температуры. Калиброванное значение номинального тока для автоматического выключателя указывается при температуре 30 С. В случае перегрева выключатель может срабатывать при меньших токах.
В распределительных щитках перегрев выключателей может вызываться несколькими причинами:
- слишком плотной компоновкой;
- превышением суммарного тепловыделения аппаратов мощности, которую данный щиток может рассеять;
- перегревом контактных мест подключения к аппаратам.
Из общих рекомендаций по компоновке, которые помогут избежать перегрева, следует отметить такие, как:
- обеспечение дополнительных вентиляционных промежутков между вводным аппаратом и отходящими выключателями;
- проверка суммарного тепловыделения аппаратов (особенно в случаях с большим числом контакторов проводок или при использовании пластиковых встроенных щитков);
- применение специализированных распределительных шин для внутренней разводки щита и правильная укладка кабелей в свободном пространстве, которая не будет препятствовать вентиляции.
В случае с обеспечением селективности к токам КЗ для модульных аппаратов ситуация обстоит сложнее. В большинстве своем модульные аппараты относятся к классу селективности 3. Внутри группы селективность, как правило, обеспечивается до небольших токов, всего в десятки раз превышающих номинальные.
Если электрическая проводка выполнена проводами достаточно большого сечения, на коротких участках токи КЗ могут значительно превышать значения, указанные в таблице селективности. Как следствие, при возникновении низкоимпедансных КЗ срабатывает и вводной, и отходящий выключатели.
Существует несколько практических способов обеспечения селективности. В европейских странах зачастую вообще отказываются от применения вводных автоматических выключателей, заменяя их комбинацией предохранителей для резервной защиты (back-up fuse) и УЗО. Это улучшает селективность отходящих выключателей к вводному предохранителю при небольших токах КЗ. Также гарантировано можно обеспечить селективность при использовании на вводе селективных автоматических выключателей (например, типа NZM с расцепителями VE).
Следует также отметить, что в большинстве случаев даже установка простого корпусного автоматического выключателя на вводе улучшает селективность по сравнению с модульным выключателем, так как время отключения по КЗ у корпусных выключателей чуть выше, чем у модульных аппаратов, ввиду более массивной контактной системы.
Есть интересное решение для вводных устройств на базе главного защитного устройства PBR. Это устройство представляет собой комбинацию селективного УЗО с номинальным током утечки 300 мА и автоматического выключателя с тепловым расцепителем на номинальный ток 40 или 63 А. Этот прибор гарантирует селективность ко всем типам нижестоящих УЗО и автоматических выключателей и обеспечивает устойчивость к импульсным токам до 10 кА.
Следует отметить, однако, что это не снимает необходимости в применении резервной защиты в ГРЩ и также требует более тщательного и правильного выполнения разводки внутри щита для минимизации рисков внутренних КЗ. Благодаря правильному выбору и применению специальных защитных аппаратов, можно значительно снизить риск нежелательных отключений, особенно для критических применений, где пропадание питания может привести к значительным убыткам или быть опасным для человека.
Запрос цены, информации:
+7 (347) 281-65-13
+7 (347) 216-65-13
Идёт загрузка...