3.1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
Пристрої захисного відключення, що реагують на диференціальний струм, поряд із пристроями захисту від надструму, відносяться до додаткових видів захисту людини від ураження при непрямому дотику, що забезпечується автоматичним відключенням живлення. Захист від надструму (при застосуванні захисного занулення) забезпечує захист людини при непрямому дотику шляхом відключення автоматичними вимикачами або запобіжниками пошкодженої ділянки ланцюга при короткому замиканні на корпус.
При малих струмах замикання, зниження рівня ізоляції, а також при обриві нульового захисного провідника занулення недостатньо ефективно, тому в цих випадках ПЗВ є єдиним засобом захисту людини від електроураження.
В основі дії захисного відключення як електрозахисного засобу лежить принцип обмеження (за рахунок швидкого відключення) тривалості протікання струму через тіло людини при ненавмисному дотику його до елементів електроустановки, що знаходяться під напругою (рис. 3.1). З усіх відомих електрозахисних засобівПЗВ є єдиним, що забезпечує захист людини від поразки. електричним струмомпри прямому дотику до однієї з струмопровідних елементів.
Рис. 3.1. Графік областей фізіологічного на людини змінного струму (50-60 Гц) по МЕК 479-94, гол. 2,3 та частокові характеристики ПЗВ:
1 – невідчутні струми; 2 – відчутні, але не викликають фізіологічних порушень; 3 - відчутні, але не викликають небезпеку фібриляції серця; 4 - відчутні, що викликають небезпеку фібриляції серця (імовірність<5%); 5 - ощутимые, вызывающие опасность фибрилляции сердца (вероятность <50%); 6 - ощутимые, вызывающие опасность фибрилляции сердца (вероятность >50%); А і В - часточні характеристики ПЗВ (I D n =10mA і I D n =30mA)
Іншою, не менш важливою властивістю ПЗВ є його здатність здійснювати захист від загорянь та пожеж, що виникають на об'єктах внаслідок можливих пошкоджень ізоляції, несправностей електропроводки та електроустаткування.
За даними ВНДІПО МВС РФ більше третини всіх пожеж відбуваються через загоряння електропроводки в результаті нагрівання провідників по всій довжині, іскріння, горіння електричної дуги на будь-якому елементі, викликаних струмами короткого замикання.
Короткі замикання, як правило, розвиваються із дефектів ізоляції, замикань на землю, витоків струму на землю. ПЗВ, реагуючи на струм витоку на землю або захисний провідник, заздалегідь, до розвитку в коротке замикання, відключає електроустановку від джерела живлення, запобігаючи цим неприпустимому нагріванню провідників, іскрінню, виникненню дуги та можливому подальшому займанню.
В окремих випадках енергії, що виділяється у місці пошкодження ізоляції при протіканні струмів витоку, достатньо для виникнення вогнища загоряння та, як наслідок, пожежі. За даними різних вітчизняних та зарубіжних джерел, локальне загоряння ізоляції може бути викликане досить незначною потужністю, що виділяється у місці витоку. Залежно від матеріалу та терміну служби ізоляції ця потужність складає лише 40-60 Вт. Це означає, що своєчасне спрацювання ПЗВ протипожежного призначення зі уставкою 300 мА попередить виділення зазначеної потужності, а отже, не допустить займання.
Перший пристрій захисного відключення було запатентовано німецькою фірмою RWE (Rheinisch-Westfalisches Elektrizitatswerk AG) у 1928 р. (DRP № 552678 від 08.04.28). Вперше принцип струмового диференціального захисту, який раніше застосовувався для захисту генераторів, ліній та трансформаторів, був застосований для захисту людини від ураження електричним струмом.
У 1937 р. фірма Schutzapparategesellschaft Paris & Co. виготовила перше діюче пристрій на базі диференціального трансформатора та поляризованого реле, що мало чутливість 0,01 А та швидкодію 0,1 с. У тому ж році за допомогою добровольця – співробітника фірми було проведено випробування ПЗВ. Експеримент закінчився благополучно, пристрій спрацював чітко, доброволець зазнав лише слабкого удару електричним струмом, хоч і відмовився від участі у подальших дослідах.
Всі наступні роки, за винятком військових та перших повоєнних, велася інтенсивна робота з вивчення дії електричного струму на організм людини, розроблення електрозахисних засобів та насамперед - удосконалення та впровадження ПЗВ.
У 70-х роках, у нашій країні активно велися науково-дослідні, експериментальні та дослідно-конструкторські роботи зі створення та впровадження у широку практику ПЗВ. На кількох підприємствах було освоєно виробництво ПЗВ, на жаль, у малих обсягах. Велике значення мало здійснене у 80-х роках обладнання низки шкіл країни пристроями УЗОШ (шкільне). Цей пристрій досі виготовляє Гомельський завод "Електроапаратура". Цей завод випускає також пристрої ЗОУП-25 (для сільськогосподарського електроустаткування), ПЗВ-В (пристрій розроблявся спочатку як ПЗВ-вилка - для підключення пральних машин).
При реконструкції готелю "Росія" після сумнозвісної пожежі всі готельні номери були обладнані вітчизняними ПЗВ, виготовленими на спеціальне замовлення одним із оборонних підприємств.
У 1960-70 р.р. у всьому світі, насамперед у країнах Західної Європи, Японії, США почалося активне впровадження ПЗВ у широку практику.
Наразі сотні мільйонів ПЗВ успішно, про що свідчить офіційна статистика, захищають життя та майно громадян Франції, Німеччини, Австрії, Австралії та інших країн від електроуражень та пожеж.
ПЗВ давно стало звичним та обов'язковим елементом будь-якої електроустановки промислового чи соціально-побутового призначення.
ПЗВ є обов'язковим елементом будь-якого розподільного щита, цими пристроями обладнані в обов'язковому порядку всі пересувні об'єкти (житлові будиночки-причепи на кемпінгових майданчиках, торгові фургони, фургони громадського харчування, малі тимчасові електроустановки зовнішньої установки, наприклад, що влаштовуються на площах на час святкування) ангари, гаражі.
ПЗВ вбудовують в розеткові блоки або вилки, через які підключаються електроінструмент або побутові електроприлади, що експлуатуються в особливо небезпечних - вологих, запилених, з підлогами, що проводять, і т.п. приміщеннях.
Страхові компанії при оцінці ризику, що визначає страхову суму, обов'язково враховують наявність на об'єкті страхування ПЗВ та їх технічний стан.
В даний час на кожного жителя зазначених країн припадає в середньому по два ПЗВ. Тим не менш, десятки фірм протягом багатьох років стабільно, у значних кількостях виробляють ці пристрої різних модифікацій, постійно вдосконалюючи їх технічні параметри.
Слід зазначити, що термін "пристрій захисного відключення - ПЗВ", прийнятий у вітчизняній спеціальній літературі, найбільш точно визначає призначення даного пристрою та його відмінність від інших комутаційних електричних апаратів - автоматичних вимикачів, навантажувальних вимикачів, магнітних пускачів і т.д.
За кордоном прийнято такі позначення:
- У Німеччині, Австрії - Fehlerstrom-Schutzschalter (Fehlerstrom-Schutzeinrichtung). Скорочено: FI-Schutzschalter (F-Fehler – пошкодження, несправність, витік, I – символ струму в електротехніці, Schutzschalter – захисний вимикач, Schutzeinrichtung – захисний пристрій);
- У Франції – DD – disjoncteur differentiel (диференціальний вимикач);
- У Великій Британії - e.l.c.b. (earth leakage circuit breaker – вимикач струму витоку на землю);
- У США – GFCI (Ground Fault Circuit Interrupter – розмикач струму витоку на землю).
Таблиця 3.1
| RCD | residual current protective device - захисний пристрій по диференціальному (різницю) струму (загальна назва ПЗВ) |
| PRCD | portable residual current protective device - переносний захисний пристрій диференціального струму |
| PRCD-S | portable residual current protective device-safety - переносний захисний пристрій диференціального струму (в кабелі подовжувачі) |
| SRCD | fixed socket outless residual current protective device - захисний пристрій диференціального струму (вбудований в розетку) |
| RCCB | residual current operated circuit-breakers without integral overcurrentcurrent protection - захисний пристрій по диференціальному струму без вбудованого захисту від понад струмів |
| RCBO | residual current operated circuit-breakers with integral overcurrent protection - захисний пристрій по диференціальному струму з вбудованого захисту від понад струмів |
| RCM | residual current monitor - пристрій контролю диференціального струму (струму витоку) |
В даний час діє міжнародна класифікація ПЗВ, розроблена міжнародною електротехнічною комісією (МЕК) – (табл. 3.1).
Прийнято загальну назву – RCD – residual current protective device.
Точний переклад – захисний пристрій по різницевому (диференціальному) струму.
Примітка.
Дуже часто, навіть у стандартах, зустрічається переклад слова "residual" як "залишковий", що викликає різні непорозуміння, оскільки у вітчизняній електротехнічній термінології немає терміну "залишковий струм".
Інша неточність, що також вкралася в стандарти, це визначення ПЗВ, як "пристрою, керованого залишковим струмом". Тут порушено елементарний причинно-наслідковий зв'язок. Пристрій не керується цим струмом, а реагує на нього!
В останніх вітчизняних стандартах (серії ГОСТ Р 51326, 51327) також порушена термінологія: на відміну від прийнятого в основному стандарті (ГОСТ Р 50807-95) визначення, ПЗВ називається то вимикач диференціального струму - ВДТ, то автоматичний вимикач диференціального струму - АВДТ вводить в оману фахівців.
Часто застосовується інша, що не відповідає стандартам назва ПЗВ - "диференціальний вимикач". Ця назва поширилася з переведених не фахівцями-електриками проспектів зарубіжних фірм і відноситься до "ПЗВ із вбудованим захистом від надструмів".
Призначено для запобігання небезпечному впливу на людину та тварин електричного струму при дотику до струмоведучих та інших частин приладів та електроустановок, що знаходяться під напругою. Наступною важливою функцією пристрою є попередження загорянь з появою струмів витоку на землю. Захисна дія проявляється у відключенні мережі живлення при наступних ситуаціях:
- замикання корпусу електроприладу, що знаходиться під напругою через тіло на землю;
- контакт струмопровідних елементів із заземленими неструмовими частинами електроустановок внаслідок пошкодження ізоляції;
- зміна заземлюючого (PE) та нульового (N) провідників в електричній схемі.
ПЗВ також захищає мережі від стрибків напруги. Для цього до нейтралі на вході приладу та фазі на виході підключається нелінійний опір. Диференціальний струм протікає по ньому зі збільшенням напруги вище 270 В, після чого ПЗВ відключається.
Захисні пристрої відрізняються за типами та принципами роботи. Одним із найбільш практичних є ПЗВ селективне, що забезпечує цільове відключення груп навантажень. Його особливістю є занижена швидкісна характеристика спрацьовування (тип S чи G). Він встановлюється ближче до джерела, має номінал диференціального струму спрацьовування 100 або 300 мА та гарантує, що першим відключиться наступне звичайне ПЗВ, розташоване перед споживачем.
Таким чином, сучасний захист електромереж будується на виявленні несправностей та відключення окремих ділянок від працюючих у нормальних режимах систем.
Як влаштовано ПЗВ?
ПЗВ також називають вимикачем диференціального струму. Призначення залишається тим самим: відключати ланцюг при появі витоку струму. Основним елементом пристрою є тороїдальний трансформатор з кількома витками нульового та фазного проводів, включених зустрічно. Результуючий магнітне поле при нормальній роботі приладу залишається рівним нулю. Витік у землю порушує баланс, у вторинній обмотці виникає напруга, при досягненні якої певної величини відбувається відключення електричного ланцюга за допомогою пускового та
Для ПЗВ потрібна заземлююча шина РЕ. В іншому випадку, коли з'являється потенціал на корпусі електроприладу через пошкоджену ізоляцію, витоку струму немає, і при дотику до нього та заземлених металевих частин (радіатор опалення, водопровідні труби) можна отримати відчутний удар струмом. При цьому захисний пристрій спрацює, але буде краще, якщо це походить від витоку в землю.
Для надійної роботи захисного пристрою слід прокласти заземлення. Працюючи за такою схемою ПЗВ розірве ланцюг ще до дотику до металевого корпусу устаткування чи побутової техніки.
Типи ПЗВ
ПЗВ класифікуються за функціями, що виконуються:
- АС - реагування на раптово з'являється або поступово змінний струм витоку, що наростає.
- А додатково спрацьовує на постійний пульсуючий диференціальний струм, який може з'являтися несподівано або наростати поступово.
- В - реагування на постійний та змінний пульсуючі струми витоку.
- S - селективне ПЗВ з додатковою тимчасовою витримкою на вимкнення.
- G – аналогічно S, але з меншою затримкою.
Яке ПЗВ вибрати?
Пульсуючий струм у побутових умовах з'являється від пральних машин, диммерів освітлення, телевізорів, комп'ютерів, електроінструментів та інших приладів з імпульсними блоками живлення. Відсутність у приладах з тиристорним керуванням суттєво збільшила ймовірність витоку постійного або змінного пульсуючого струму. Тому, якщо раніше достатньо було встановити тип АС, то тепер потрібний тип А або В.
Де встановлювати ПЗВ?
- Загальнодоступні місця у будинках, де відсутня підвищена небезпека ураження струмом.
- В електричних ланцюгах з можливою небезпекою ураження струмом (приміщення з вологістю вище за норму, групи розеток, побутова техніка і т. д.).
- На головному введення для захисту від пожежної небезпеки. Зазвичай тут встановлюють ПЗВ селективне.
- У поверхових розподільних щитах, квартирних щитках, в індивідуальних будинках.
- У радіальних загальне селективне ПЗВ та окремі по відвідних лініях, з вибором параметрів, що гарантують вибіркове спрацювання.
- На ближніх щаблях захисту, наприклад, 10 і 30 мА, 30 і 40 мА тощо малоймовірна струмова вибірковість дії ПЗВ через високу швидкість спрацьовування. Для зазначених значень вона забезпечується, якщо підібрати селективне ПЗВ 100мА, щоб ще була витримка за часом.
- Через старіння ізоляції який завжди відбувається поступове збільшення струмів витоку.
- При миттєвому наростанні струму витоку через пробою ізоляції може спрацювати будь-яке звичайне ПЗВ, що послідовно розташовані в ланцюгу. Це відбувається у зв'язку зі швидким та значним перевищенням уставок відразу на кількох щаблях захисту.
Необхідність використання селективних ПЗВ
ПЗВ селективне виконує свою функцію протипожежного захисту, якщо застосовувати модифікації з тимчасовою затримкою - S або G. До них пред'являються підвищені вимоги щодо стійкості до коротких замикань, комутаційної здатності, динамічної та термічної стійкості тощо.
Зазвичай на головному введенні встановлюють селективне протипожежне ПЗВ на великий струм витоку. 
ПЗВ не можна застосовувати в ланцюгах, які неприпустимо раптово відключати, оскільки це може призвести до аварійних ситуацій (пожежна або охоронна сигналізація, небезпека для персоналу тощо).
Крім ПЗВ, струмову селективність повинні мати автоматичні вимикачі. Першими повинні спрацьовувати розташовані ближче до ділянки перевантаження чи короткого замикання. При цьому автоматичні вимикачі спрацьовують раніше, ніж струм КЗ досягає граничного значення. Це необхідно для запобігання навантаженню послідовно підключених ділянок, оскільки струм проходить через контакти їх захисних пристроїв.
Типи селективних ПЗВ
Для селективного ПЗВ важливо витримати паузу, щоб встиг спрацювати пристрій загального типу, розташований нижче за схемою. При цьому пристрій з тимчасовою затримкою відключення пропускає через себе струм витоку та не спрацьовує. Інтервал затримки моделей може відрізнятися. У виробів з маркуванням S він становить 0,15-0,5 с, наприклад, ПЗВ 63а 100мА селективне, з можливістю налаштування запізнення. Вибір буде кращим, якщо їх встановлювати на вході кабелю живлення квартири. У деяких іноземних моделей є витримки часу ще вищі. Вони призначені на відключення ланцюга у разі виникнення пожежної небезпеки. Чим довше відключатиметься захист, тим більша ймовірність займання ізоляції.
При маркуванні G пристрій спрацьовує в межах 0,06-0,08 с. Прилад є досить швидким щодо реакції на неполадки в мережі. Його слід встановлювати нижче ПЗВ типу S селективне. При двоступінчастому захисті воно може встановлюватися на головному введенні, оскільки швидкодія ПЗВ, підключених нижче все-таки вище. 
За наявності в мережі кількох груп навантажень перед кожною підключається окремий захисний пристрій, а на вхід - селективне протипожежне ПЗВ. Тоді при несправності однієї з ліній знеструмиться тільки вона, інші залишаться підключеними. За такої схеми з'єднань простіше виявити несправність. Якщо звичайне ПЗВ виявиться несправним або не реагує на неполадки у схемі, тоді спрацює селективне ПЗВ (300 мА або 100 мА) та відключить всю мережу.
Для забезпечення селективності потрібне наступне налаштування приладів:
- виставити час спрацьовування селективного ПЗВ, якщо у ньому передбачено таку можливість;
- встановити необхідні параметри відключення залежно від величини струму витоку.
Характеристики відключення ПЗВ селективної дії повинні за величиною перевищувати решту не менше ніж у 3 рази. Тільки в цьому випадку пристрій гарантовано спрацьовуватиме.
Параметри ПЗВ
Два часові параметри ПЗВ визначаються російськими стандартами:
- час відключення - проміжок від появи відключаючого струму витоку ∆i до гасіння дуги;
- граничний час неспрацьовування пристрою типу S - тимчасовий інтервал між початком виникнення ∆i і розмиканням контактів.
Останній параметр визначає селективність дії ПЗВ. Його гранична величина становить 05 с. При цьому слід враховувати, що для захисту людей розмикання має відбуватися протягом 10-30 мс, для запобігання загорянню ізоляції – до 500 мс. ПЗВ типу S селективне широко застосовується там, де потрібно виключити помилкові спрацьовування від впливу перешкод чи стрибків напруги.
За швидкістю відключення мережі ПЗВ поділяються так:
- загального застосування – без затримки;
- типу G – 10-40 мс;
- типу S – 40-500 мс.
Струми витоку завжди мають місце в електричних ланцюгах. У сумі вони не повинні бути вищими за 1/3 від номінального ∆i пристрою. Вважається, що у 1 А навантаження припадає 0,4 мА струму витоку споживача, але в 1 м довжини фазного дроту - 10 мкА. Захисний пристрій налаштовується за величиною сумарного струму природного витоку. Якщо цього робити, можуть відбуватися часті помилкові спрацьовування. При цьому слід враховувати, що пристрій з ∆i=100 мА не захистить людини від ураження струмом.
При проектуванні електромереж можна не вказувати тип ПЗВ, доки експерти не вимагають. Але обґрунтувати свій вибір наперед потрібно. Важливо, щоб номінальний струм приладу був вищим за струм передбачуваного навантаження. Крім того, ПЗВ встановлюється тільки в загальній парі з можливістю встановити один диференціальний автомат замість двох приладів. Він коштуватиме дешевше, але при цьому слід правильно підібрати параметри.
ПЗВ захищає у двопровідних мережах, де відсутній захисний провідник. Але спрацьовує воно лише після дотику до небезпечного місця.
Яке обрати протипожежне ПЗВ?
Селективне ПЗВ 63А, 300мА зазвичай встановлюється на вході як протипожежне. 
Багато хто використовують звичайні моделі загального типу, встановивши у будинку прилади захисту на 30 мА. Тут функція "часткової" селективності виконується завдяки великій різниці струмів спрацьовування. При цьому заощаджуються кошти на різниці цін. Крім того, звичайне ПЗВ забезпечує безпеку краще через швидше спрацьовування при відлові струмів витоку. Різниця в поведінці приладів полягає в тому, що селективний прилад не відключиться першим при диференціальному струмі, що дорівнює або більше 300 мА. Подібна ситуація вже є екстраординарною і питання не стоїть про те, чи варто йти до щита управління, який може бути на вуличному стовпі. При такому великому струмі, напевно, спрацює ще звичайне ПЗВ, якщо сталася аварія на лінії. Тут і так буде ясно де шукати несправність.
Таким чином, протипожежне ПЗВ можна встановлювати як селективне, так і звичайне.
Виробники ПЗВ
Група Legrand є найвідомішим у світі виробником електричних систем будівель. Лідируючі позиції забезпечує найвища культура виробництва та великі інвестиції у створення нових електротехнічних виробів. Для Росії група постачає весь перелік електроустаткування, починаючи з розеток та вимикачів до найскладніших систем керування.
Селективне ПЗВ Legrand буває електронного та електромеханічного типу (позначено на лицьовій панелі). Залежно від виконання воно встановлюється збоку або знизу автоматичних вимикачів. Регулюється витримка часу (0-1,3 с) та чутливість. У комплексі з автоматами застосовуються як високочутливі чи основні захисні пристрої. 
Ціни на ПЗВ залишаються високими, як і в інших брендів.
Фірмою АВВ найбільш повно ПЗВ представлені серією F 200 - від 16 А до 125 А. Для домашньої мережі достатньо ПЗВ 63A, 100мА селективне. По струмах витоку для побутової техніки зазвичай застосовується пристрій на 30 мА. Як протипожежний захист на введенні приватного будинку застосовується селективне ПЗВ ABB (63А, 300мА) чотириполюсне для трифазної мережі, як одне з найнадійніших. Йому не поступаються якістю виробу марки Legrand. Для квартири з однофазним введенням буде двополюсний пристрій. На фото нижче зображено селективне ПЗВ ABB 63А, 300мА. 
Максимальний струм, який може витримати апарат, становить від 3 до 10 кА (вказується на лицьовій панелі). Він є короткочасним, а чи не робочим струмом. ПЗВ здатне витримати паузу, поки автомат не відключить ланцюг.
Фірма є однією з провідних, але ціни дуже високі. Споживачі часто віддають перевагу моделям abb, оскільки безпека коштує найдорожче. Випускається диференціальний блок ABB DDA200 AP-R типу А та АС. У ньому передбачено затримку спрацьовування на 10 мс, хоча це не селективне ПЗВ ABB. Крива характеристики відключення у нього розташована між селективним та звичайним ПЗВ. Пристрій має підвищену стійкість до помилкового спрацьовування в порівнянні з пристроями загального призначення.
Відсоток шлюбу на селективне ПЗВ ABB, як і інші вироби, становить лише 2 %, завдяки чому проблем у роботі практично немає. Електромеханічні пристрої значно надійніші за електронні і у всьому мають плюси, за винятком ціни. Вже починають з'являтися ПЗВ з електронним виконавчим пристроєм, що не поступаються механічному надійності.
На ринку можна знайти вироби вдвічі дешевше, а за якістю, що не поступаються АВВ. Фірма випускає також серію FH 200, яка має ціну дещо нижчу, але значно програє як вироби F 200. Зокрема, у неї не такі надійні контакти кріплення провідників, які швидко починають бовтатися, що відбивається на якості роботи.
Якщо купувати селективне ПЗВ ABB, то лише у спеціалізованих магазинах, а не у сумнівних місцях. Підробка небезпечна тим, що вона не здатна захистити людину належним чином. На модульне обладнання, до переліку якого також потрапило ПЗВ, самопальники звертають велику увагу через високу вартість.
Вітчизняна група компаній IEK виробляє близько 7 тис. найменувань виробів, що відповідають світовим стандартам та забезпечують надійну роботу електромереж.
До ПЗВ пред'являються високі вимоги. З одного боку, вони повинні надійно спрацьовувати, захищаючи людей від проводку - від небезпеки займання. Але при цьому пристрої, встановлені на різних щаблях електричних кіл, повинні діяти вибірково, вимикаючи окремі ділянки. Цим умовам, а також ГОСТу 51326.1 відповідає селективне ПЗВ IEK типу ВД1 63S. 
Група виробів представлена значеннями номінальних струмів 25-80 А, а диференціальні струми становлять 100 мА та 300 мА. Вироби дешевше, ніж у іменитих брендів і широко застосовуються як вступні протипожежні апарати. При цьому селективність захисту забезпечується великими величинами струмів відсікання та тимчасовими затримками на відключення ланцюгів.
Вибір захисних пристроїв
Якщо споживання електроенергії відбувається за простою схемою, ланцюгом протікає синусоїдальний струм. Витік буде аналогічною форми і тут можна використовувати прилади типу АС.
У сучасних побутових приладах все частіше застосовуються схеми керування з відсіканням по фазі. Пристрій типу АС на них не реагуватиме і тут краще застосовувати ПЗВ типу А, яке реагує також на синусоїдальний струм. Пристрої можна застосовувати спільно, наприклад, для освітлення лампами розжарювання підійде тип АС, а для розеток, до яких можуть бути підключені прилади з імпульсним регулюванням - тип А. Але якщо доведеться змінювати освітлення на енергозберігаючі лампи з управлінням яскравості шляхом відсічення по фазі, доведеться також замінити пристрій типу АС на А. Інакше воно не працюватиме.
Для поділу спрацьовування за рівнями електричних ланцюгів необхідно застосовувати селективні прилади. На головному введенні встановлюється тип S, на другому рівні – G, а потім прилади миттєвого спрацьовування.
ПЗВ вибирається на одну сходинку вище за номінальним струмом, ніж підключений у парі з ним автоматичний вимикач, який може тривалий час працювати при перевищенні навантаження. Якщо на введенні стоїть автомат на 50 А, до нього підійде ПЗВ селективне 63А.
За вимогами стандартів, на лицьових панелях приладів вказуються номінальні значення напруги, а також тривалого та відключаючого струму ∆i. Якщо є позначення синусоїди – це тип АС. Наявність під нею двох позитивних напівперіодів означає тип А. Селективні ПЗВ позначаються літерами S та G. Номінальний струм КЗ вказується у рамці. Пристрій повинен витримати його наростання до максимуму, доки автомат не вимкнеться. Зазвичай струм не встигає досягти граничної величини. ПЗВ відключає ланцюг з дефектом заздалегідь, поки не відбулося нагрівання провідника і не спалахнула ізоляція.
Висновок
В електричних побутових мережах застосовується струмова та тимчасова селективність. Для цього захисні пристрої встановлюють послідовно за деревоподібною схемою, де один вимикач є загальним. Основою принципу дії є зменшення часу протікання струму через тіло при прямому або опосередкованому дотику до елементів електроустановок, що знаходяться під напругою. ПЗВ селективне встановлюється на вході та виконує протипожежну функцію.
ВАЖЛИВО! Комплексний підхід до пожежної безпеки житла
Напевно, кожен замислювався про те, як звести до мінімуму одну з причин пожеж пов'язану з електропроводкою, адже не секрет, що подібних пожеж досить багато судячи зі статистики МНС за роки. Отже, як можна знизити ризик виникнення пожежі, спричиненої несправністю електроустаткування?
На даний момент діє низка технічних заходів з використанням автоматичного відключення, які довели свою ефективність:
Причина пожежі: підвищений струм
. (модульний автоматичний вимикач) розпізнає несправності, у яких перевищується критичне граничне значення струму. Отже, він може запобігти термічному руйнуванню частин установки, спричиненому, наприклад, коротким замиканням або перевантаженням струму.
Причина пожежі: диференціальний струм
. (RCD) розпізнає диференціальний струм, тобто будь-який струм, який не тече назад до джерела, а тече по-іншому. Вони мають важливе значення, якщо захист від ураження електричним струмом робить відключення ланцюга необхідним і вважаються неповним рішенням для захисту від пожежі, спричиненої несправністю електроустаткування. Навіть відносно невеликі диференціальні струми, які, наприклад, з'явилися через контакт людини з електричним ланцюгом, можуть викликати фібриляцію шлуночків або викликати пожежу відповідно.
Причина пожежі: перевищення напруги у мережі
. , це захист підключеного до нього обладнання (у квартирі, офісі та ін.) від руйнівної дії потужних імпульсних стрибків напруги, викликаних електромагнітними імпульсами близьких грозових розрядів або спрацюванням близьких і підключених до цієї мережі електродвигунів, магнітних пускачів або електромагнітів, а також для відключення обладнання при виході напруги за допустимі межі (<170 В или >265 В) в однофазних мережах, тим самим запобігаючи виходу обладнання з ладу та можливе займання з подальшою пожежею. У житловому секторі найчастіше відбувається через "відгоряння нуля".
Причина пожежі: коротке дугове замикання
. (AFDD) в даний час заповнює суттєву прогалину в захисті від теплових впливів і здатна розпізнавати струми, створені за допомогою короткого дугового замикання і розмикати їх. Ці струми дещо менші або такі ж за величиною, як і номінальний струм, але мають вирішальну характеристику, яка відрізняє їх від звичайних струмів замикання на землю та короткого замикання. Високі частоти, що накладаються на нормальний номінальний струм, можна розпізнати за допомогою цифрового пристрою виявлення. Таким чином, можна виявити і відключити дугові КЗ через послідовну або паралельну несправність, які зазвичай не відрізняються від струму, але легко викликають пожежі.
Донедавна не було пристрою, який завершував ідею комплексного захисту від пожежі, пов'язаної з електромережею. Йдеться розпізнавання дугового короткого замикання. Дугові КЗ часто трапляються і є головною причиною пожеж. Нерозпізнавані під час використання аналогових технологій, вони виявляються інноваційним пристроєм. Ці дуги часто є причиною займання і їх утворення можна уникнути. Тепер є нарешті захисний пристрій, який може розпізнавати ці мікророзряди, «прислухаючись» до дроту. На відміну від коротких замикань і замикань на землю, при коротких дугових замиканнях струм дорівнює нормальному робочому струму, що робить виявлення його непростим і вимагає особливих технічних пристроїв. Звичайно, тільки виявлення дугового КЗ не може захистити від усіх небезпек, таких як короткі замикання, перевантаження по струму і короткі замикання на землю. Тому розумно поєднувати виявлення дуги з автоматичними вимикачамита пристроями диференціального захисту для того, щоб повністю звести до мінімуму ризик пожеж, спричинених несправністю електроустаткування.
Декілька слів про AFDD:
Дугові пробої виникають за наявності несправностей чи пошкодження проводів, викликаних зовнішнім впливом чи зносом. Причиною, однак, можуть бути нещільне клемне з'єднання або недбалість. Такі несправності та пошкодження можуть виникнути раптово або протягом більш тривалого періоду тривалістю кілька місяців або років, створюючи невиявлену небезпеку виникнення пожежі.
Який тип пошкодження може призвести до таких мікро-блискавок і які найчастіші причини дугових КЗ?
. Переламані проводи
. Ушкодження ізоляції проводів цвяхами, гвинтами тощо.
. Старіння обладнання
. Зламані кабелі або поломки у дроті
. УФ-випромінювання та гризуни
. Ослаблені контакти та з'єднання
. Погнуті штепсельні вилки та дроти
Пристрої виявлення дугового короткого замикання (AFDD) рекомендуються для наступних розподільчих мереж:
. У приміщеннях зі спальними місцями: таких як готелі та гуртожитки, дитсадки, ясла, інтернати, будинки догляду за літніми та хворими, школи, житлові будинки та квартири
У місцях, де є горючі матеріали: таких як дерев'яні будинки, будівлі, де більшість будівельних матеріалів горючі
. У місцях підвищеної пожежної небезпеки у зв'язку з характером оброблюваних матеріалів: таких як комори, деревообробні цехи, склади горючих матеріалів, паперові та текстильні виробництва, сільськогосподарські приміщення
. У конструкціях, що проводять полум'я: таких як будівлі підвищеної поверховості, системи примусової вентиляції
. У місцях присутності схильних до небезпеки або невідновних предметів: таких як музеї, національні пам'ятники, громадські будівлі та важливі об'єкти інфраструктури, наприклад аеропорти та залізничні вокзали
Завдяки тому, що ПЗВ 4P на 63А 300мА селективного типу не виявилося в черговому інтернет магазині, я все ж таки розібрався, що СЕЛЕКТИВНЕ УЗО в щиті обліку мені і не потрібно! Для щита обліку можна використовувати звичайне ПЗВ на 63А 300мА, яке через різницю струмів спрацьовування автоматично забезпечує селективність з ПЗВ в будинку номіналом 30мА. В результаті заощадив близько 2 т. н. Селективне ПЗВ в недорогому інтернет-магазині зараз коштує близько 5.8 УРАХУВАННЯМ, а звичайне з таким же номіналом близько 3.8.
Те, що протипожежне ПЗВ потрібне у щиті обліку на стовпі, у мене сумнівів немає. Питання було в тому, чи має бути селективного типу чи ні.
Наша мета при установці дворівневого захисту за допомогою ПЗВ (300мА в щиті та 30ма на групових мережах у будинку) забезпечити селективність їхнього спрацьовування. Простіше кажучи, потрібно забезпечити, щоб першим спрацьовувало ПЗВ у будинку і при цьому не спрацьовувало ПЗВ у щиті.
Інтернет повний рекомендацій щодо необхідності встановлювати в щит обліку саме селективне ПЗВ (тип S). При цьому, в інтернет магазинах селективний тип ПЗВ або відсутній, або суттєво дорожче за звичайні ті ж номінали, але не селективні. Цей парадокс відразу навів мене на думку, що люди в основному ставлять у щити обліку звичайні (не селективні ПЗВ). І тепер ця думка підтвердилася. І це на додаток ще й правильно.
Розібратися в питанні мені допомогло керівництво ABB із захисту від струмів витоку за допомогою ПЗВ (ABB Technical Guide). У ньому є окремий розділ про селективність ПЗВ (стор. 63, або 6/7).
При номіналах струмів витоку 100 і 300 мА для ПЗВ у щиті та 30мА для ПЗВ у будинку ця селективність забезпечується автоматично!
Нижче наведена таблиця з ABB Technical Guide, що відображає інформацію про селективність пар ПЗВ. У заголовках колонок вказані струми витоку ПЗВ, що стоїть першим (наприклад, у щиті). У заголовках рядків вказані струми спрацьовування ПЗВ, що стоїть другим (наприклад, у будинку). Звичайні ПЗВ позначені як inst (моментальні). Селективні ПЗВ позначені як S.
У таблиці відображені кольори пари, для яких забезпечується селективність (правильність черговості спрацьовування).
Різним кольором є причина забезпечення селективності. Розрізняються два типи: на часткову (partial) та на повну (total). Не дивлячись на відчуття, що часткова селективність це як друга свіжість, насправді все з нею в порядку. Просто у разі "часткової" селективності селективність забезпечується різницею номінальних струмів витоку ПЗВ (30 і 100 або 300 мА). А повна селективність забезпечується за рахунок затримки спрацьовування селективного ПЗВ.
У посібнику наводиться правило, що "часткова" селективність забезпечується, якщо відношення номінальних струмів ПЗВ перевищує 3. Для "повної" селективності першим має йти селективне ПЗВ, а відношення номіналів струмів має становити 2.
Загалом, замовляю звичайне ПЗВ і більше не парюсь
Текст матеріалу взято із сайту Пристрій захисного відключення,
ПРОТИПОЖЕЖНЕ УЗО
Протипожежне ПЗВ застосовується для захисту від струмів витоку з досить великими значеннями. На відміну від інших типів ПЗВ протипожежне ПЗВ не захищає людину від ураження електрострумом через велике номінальне значення струму витоку, що призводить до необхідності спільного, з протипожежним ПЗВ, застосування ПЗВ, що захищає людину, тобто побудови дворівневої системи диференціального захисту. Необхідність застосування протипожежного ПЗВ пов'язана з наявністю природних струмів витоку в практично будь-якій системі електроживлення, сума яких може перевищити безпечний для людини струм витоку. У такому разі застосування не протипожежного ПЗВ, а ПЗВ з меншими номіналами струму витоку призведе до постійних відключень електроживлення. Для запобігання такій ситуації застосовується протипожежне ПЗВ з великим номіналом витоку, після якого окремі проводки захищаються ПЗВ з меншими номіналами, ніж досягається електробезпека системи загалом.
НОМІНАЛИ ПРОТИПОЖЕЖНОГО УЗО
Номінали протипожежне ПЗВ відрізняються своїм великим значенням і зазвичай бувають 100мА та 300мА. Таким чином до протипожежних ПЗВ можна відгості ПЗВ 100мА та ПЗВ 300мА незалежно від кількості полюсів і робочого струму ПЗВ.
З практичної точки зору, незважаючи на те, що протипожежні ПЗВ можуть мати робочий струм починаючи від 16А, зазвичай, як протипожежні ПЗВ застосовуються пристрої захисного відключення з робочим струмом починаючи від ПЗВ 40 Ампер.
Таким чином, найбільш застосовуваними протипожежними ПЗВ є ПЗВ 40А 100мА, ПЗВ 63А 100мА, ПЗВ 63А 300мА та ПЗВ 100А 300мА.
Однак, у разі необхідності, з якихось причин вибору протипожежного ПЗВ іншого номіналу, можна вибрати і будь-який інший номінал робочого струму протипожежне ПЗВ, так само як і кількість полюсів протипожежного ПЗВ.
ПІДКЛЮЧЕННЯ ПРОТИПОЖЕЖНОГО УЗО
Підключення протипожежного ПЗВ Підключення протипожежного ПЗВ зазвичай проводиться у дворівневу або, рідше, трирівневу систему диференціального захисту, що пов'язано з поділом функцій захисту протипожежного ПЗВ та ПЗВ, що захищає від ураження електрикою. Схеми підключення ПЗВ в Для дворівневої системи захисту застосовується послідовна схема підключення ПЗВ, при якій протипожежне ПЗВ знаходиться ближче до джерела електрики, а універсальне ПЗВ або ПЗВ 10мА знаходиться ближче до проводки, що захищається і, відповідно, до користувача.
Трирівнева схема диференціального захисту передбачає послідовне підключення трьох ПЗВ, кожне з яких має менше значення струму витоку при якому ПЗВ спрацьовує. Наведена схематична ілюстрація показує зменшення номіналу струму витоку ПЗВ кожного наступного каскаду трирівневої системи диференціального захисту. Таке каскадування захисту дозволяє досягти максимальної електробезпеки об'єкта, що захищається, і мінімальної кількості помилкових відключень. Крім того, навіть при робочому спрацьовуванні ПЗВ відключається не вся система електроживлення, а тільки проводка, в якій відбувся витік струму, а інші електропроводки залишаються працювати в штатному режимі, продовжуючи забезпечувати надходження електроенергії в неаварійні ділянки та гілки системи електропостачання. У наведеному прикладі, спрацювання ПЗВ, що живить ванну кімнату, відключить тільки її, а інші проводки, що захищаються, залишаться працювати.
Ілюстрація показує лише принцип побудови багаторівневої схеми дифзащиты, розробки схеми підключення у такій системі слід користуватися схемами підключення ПЗВ для коректного підключення кожного з ПЗВ у системі захисту.
ПРОТИПОЖЕЖНА ФУНКЦІЯ УЗО
ПЗВ протипожежне 63A 300мА двополюсне Термін протипожежне ПЗВ з'явився у зв'язку з тим, що протипожежне ПЗВ, на відміну від такого загальноприйнятого розуміння функції ПЗВ, як захист людини від ураження електричним струмом, людину якраз і не захищає. Це пов'язано з високим порогом спрацьовування струму витоку, в діапазоні 100мА, 300мА або 500мА. Струми витоку, при яких спрацьовує протипожежне ПЗВ можуть бути вже смертельними для людини. Однак, протипожежне ПЗВ все одно є захисним пристроєм ПЗВ, що відключає живлення при виникненні струму витоку. Навіщо ж тоді воно потрібне? Відповідь полягає в самій назві протипожежного ПЗВ, а саме таке ПЗВ захищає тільки від значних струмів витоку, які можуть призвести до виникнення пожежі.
При струмі витоку рівним 500мА і напрузі 220 вольт, що виділяється тепло і теплу побутової газової запальничкою. Щоб уникнути такого тепловиділення та можливого займання матеріалів навколо точки витоку струму і ставиться протипожежне ПЗВ.
Протипожежне ПЗВ не відрізняється від будь-якого іншого типу ПЗВ нічим, крім високого номіналу струму витоку, все інше, як і у звичайних ПЗВ. Протипожежне ПЗВ може бути як двом, так і чотири фазним і мати будь-який номінальний робочий струм, хоча зазвичай використовують протипожежні ПЗВ з робочими струмами починаючи від 25 - 40 Ампер.