Yury Kharechko
1421 subscriber

Как исключить ложные срабатывания устройств дифференциального тока, вызываемые токами утечки

589 full reads
1k story viewsUnique page visitors
589 read the story to the endThat's 55% of the total page views
3 minutes — average reading time

Для защиты от поражения электрическим током в электроустановках зданий применяют устройства дифференциального тока. Согласно требованиям ГОСТ Р 50571.3 (см. статью «ГОСТ Р 50571.3–2009: современные требования к защите от поражения электрическим током») и ГОСТ Р 58698 (см. статью ««Идеология» защиты от поражения электрическим током») УДТ используют в качестве защитных устройств в составе меры защиты «автоматическое отключение питания». Кроме того, УДТ, номинальный отключающий дифференциальный ток которых не превышает 30 мА, применяют в электроустановках зданий в качестве дополнительной защиты от поражения электрическим током. Подробнее см. статью «Как предписано применять устройства дифференциального тока в электроустановках индивидуальных жилых домов и квартир».

Устройство дифференциального тока должно отключать защищаемые им электрические цепи только в условиях единичного или множественных повреждений, когда начинает протекать ток замыкания на землю. УДТ также должно срабатывать при неосторожном использовании электрооборудования, когда человек прикоснулся к какой-то части, находящейся под напряжением, и через его тело протекает ток замыкания на землю. В нормальных условиях, при которых нет замыкания на землю, УДТ не должно срабатывать.

Однако любое электрооборудование имеет какой-то ток утечки (см. статью «Что понимают под током утечки, как от него предписано «защищать» посредством применения УЗО»), который протекает по защитным проводникам и может протекать через тело человека, находящегося в электрическом контакте с доступными прикосновению проводящими частями электрооборудования. Поскольку токи утечки электрооборудования класса I протекают по таким же проводящим путям, как токи замыкания на землю, большие токи утечки, протекающие в электрических цепях, защищаемым устройствами дифференциального тока, могут инициировать их ложные срабатывания. Для уменьшения вероятности ложных срабатываний устройств дифференциального тока их характеристики следует согласовать с характеристиками электрических цепей, которые подключены к УДТ.

Требования к применению устройств дифференциального тока, позволяющие исключить их ложные срабатывания, сформулированы в п. 7.1.83 ПУЭ с грубой ошибкой (см. статью «Требования п. 7.1.83 ПУЭ: посредством ложных срабатываний УЗО от токов утечки парализовать электроустановку»). Из-за ошибки эти требования не позволяют исключить ложные срабатывания УДТ.

Рассмотрим правила согласования характеристик устройств дифференциального тока с характеристиками защищаемых ими электрических цепей, позволяющие исключить ложные срабатывания УДТ, вызванные токами утечки.

Во время своего функционирования УДТ выполняет следующие операции:

определяет дифференциальный ток в своей главной цепи;

сравнивает дифференциальный ток со значением дифференциального тока срабатывания;

отключает защищаемые им электрические цепи в случае, когда дифференциальный ток в главной цепи превосходит значение дифференциального тока срабатывания или равен ему.

Основным фактором, воздействующим на устройство дифференциального тока и инициирующим его срабатывание, является дифференциальный ток IΔ, посредством определения которого УДТ устанавливает факт протекания тока замыкания на землю и отключает электрическую цепь, в которой произошло замыкание на землю.

Весь диапазон дифференциальных токов, которые могут появиться в главной цепи устройства дифференциального тока, можно разделить на три зоны.

Зона 1 включает в себя синусоидальные дифференциальные токи от 0 до номинального неотключающего дифференциального тока, который равен половине номинального отключающего дифференциального тока IΔn, и пульсирующие постоянные дифференциальные токи (без учёта постоянного тока) от 0 до наименьшего значения нижнего предела токов расцепления, равного 0,35 IΔn, при угле задержки тока α = 0 °, 0,25 IΔn при α = 90 ° и 0,11 IΔn при α = 135 °. В этой зоне находятся дифференциальные токи, которые не могут инициировать срабатывание УДТ.

Зона 3 включает в себя синусоидальные дифференциальные токи от номинального отключающего дифференциального тока и пульсирующие постоянные дифференциальные токи от верхнего предела токов расцепления, равного 1,4 IΔn для УДТ с IΔn > 10 мА и 2,0 IΔn для УДТ с IΔn = 10 мА. В этой зоне находятся дифференциальные токи, которые всегда инициируют срабатывание УДТ.

Зона 2 расположена между зонами 1 и 3. Эта зона включает в себя дифференциальные токи, которые могут вызвать срабатывание устройства дифференциального тока только в том случае, если дифференциальный ток равен или превышает индивидуальный отключающий дифференциальный ток УДТ. То есть не каждый дифференциальный ток, находящийся в зоне 2, инициирует срабатывание УДТ.

Зоны дифференциальных токов для УДТ, имеющих номинальный отключающий дифференциальный ток более 10 мА: 1 – не инициирующих срабатывание УДТ; 2 – могущих инициировать срабатывание УДТ; 3 – инициирующих срабатывание УДТ
Зоны дифференциальных токов для УДТ, имеющих номинальный отключающий дифференциальный ток более 10 мА: 1 – не инициирующих срабатывание УДТ; 2 – могущих инициировать срабатывание УДТ; 3 – инициирующих срабатывание УДТ
Зоны дифференциальных токов для УДТ, имеющих номинальный отключающий дифференциальный ток более 10 мА: 1 – не инициирующих срабатывание УДТ; 2 – могущих инициировать срабатывание УДТ; 3 – инициирующих срабатывание УДТ

Поскольку работающее электрооборудование класса I создаёт в электрических цепях токи утечки, суммарный ток утечки электрических цепей, защищаемых одним устройством дифференциального тока, может достигнуть значения отключающего дифференциального тока и даже превысить его, вызвав ложное срабатывание УДТ. Исключить ложные срабатывания УДТ можно только в том случае, если суммарный ток утечки будет находиться в зоне 1. Иными словами, отключающий дифференциальный ток УДТ должен быть больше суммарного тока утечки в электрических цепях, подключённых к УДТ.

Заключение. Для гарантированного исключения ложных срабатываний устройства дифференциального тока необходимо выполнить следующее правило:

максимальный ток утечки в электрических цепях, защищаемых устройством дифференциального тока, должен быть меньше его минимально возможного отключающего дифференциального тока.

Подробнее об УДТ см. статьи:

УДТ – устройство дифференциального тока, которое некорректно именуют УЗО;

ВДТ – автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током, без встроенной защиты от сверхтока;

АВДТ – автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтока;

Блоки дифференциального тока;

УЗО с током утечки 10 мА и более подлежат немедленному уничтожению;

Принцип действия УДТ, которое некорректно именуют УЗО;

Как обеспечить селективность устройств дифференциального тока;

Конструкция УДТ, которое некорректно именуют УЗО;

Конструкция УДТ, собранного из блока дифференциального тока и автоматического выключателя.