|
|
|
4.1. НОРМИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ УЗО
Согласно ГОСТ Р 50807-95 нормируются следующие параметры УЗО:
-
Номинальное напряжение (Un) - действующее значение напряжения, при котором обеспечивается работоспособность УЗО.
- Un = 220, 380 В.
-
Номинальный ток нагрузки (In) - значение тока, которое УЗО может пропускать в продолжительном режиме работы.
- In = 6; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 125 А.
-
Номинальный отключающий дифференциальный ток (IDn) - значение дифференциального тока, которое вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации.
- IDn = 0,006; 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5 А.
-
Номинальный неотключающий дифференциальный ток (IDn0) - значение дифференциального тока, которое не вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации.
- IDn0 = 0,5 IDn.
-
Предельное значение неотключающего сверхтока (Inm) - минимальное значение неотключающего сверхтока при симметричной нагрузке двух и четырехполюсных УЗО или несимметричной нагрузке четырехполюсных УЗО.
- Inm = 6 In.
-
Сверхток - любой ток, который превышает номинальный ток нагрузки.
-
Номинальная включающая и отключающая способность (коммутационная способность) (Im) - действующее значение ожидаемого тока, который УЗО способно включить, пропускать в течение своего времени размыкания и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности.
- Минимальное значение Im = 10 In или 500 А (выбирается большее значение).
-
Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току (IDm) - 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.
- Минимальное значение IDm = 10 In или 500 А (выбирается большее значение).
-
Номинальный условный ток короткого замыкания (Inc) - действующее значение ожидаемого тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий, при заданных условиях эксплуатации, без необратимых изменений, нарушающих его работоспособность.
- Inc = 3000; 4500; 6000; 10 000 А.
-
Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания (IDc) - действующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий при заданных условиях эксплуатации без необратимых изменений, нарушающих его работоспособность.
- IDc = 3000; 4500; 6000; 10 000 А.
В ГОСТ Р 51326.1-99 содержится требование: "Изготовитель должен сообщить выдерживаемые УЗО значения интеграла Джоуля (I2t) и пикового тока (Ip). В случае если они не определены, применяют минимальные значения (табл. 4.1)".
Таблица 4.1.
| Inc и IDc
|
Ip, kA
I2t, kA2*c |
In ? 16 |
16 n ? 32 |
32 n ? 40 |
40 n ? 63 |
63 n ? 80 |
80 n ? 125 |
| 3000 |
Ip
|
1.10 |
1.85 |
2.35 |
3.30 |
3.70 |
3.95 |
| I2t |
1.20 |
4.50 |
8.70 |
22.5 |
36.0 |
65.0 |
| 4500 |
Ip
|
1.15 |
2.05 |
2.70 |
3.90 |
4.80 |
5.60 |
| I2t |
1.45 |
5.00 |
9.70 |
25.0 |
40.0 |
72.5 |
| 6000 |
Ip
|
1.30 |
2.30 |
3.00 |
4.05 |
5.10 |
5.80 |
| I2t |
1.60 |
6.00 |
11.5 |
28.0 |
47.0 |
82.0 |
Номинальное время отключения Tn - промежуток времени между моментом внезапного возникновения отключающего дифференциального тока и моментом гашения дуги на всех полюсах.
Стандартные значения максимально допустимого времени отключения УЗО типа АС при любом номинальном токе нагрузки и заданных нормами значениях дифференциального тока не должны превышать приведенных в табл. 4.2.
Таблица 4.2.
| Время отключения Tn, с |
| IDn
|
2 IDn
|
5 IDn
|
500 А |
| 0,3 |
0,15 |
0,04 |
0,04 |
Максимальное время отключения, установленное в табл. 4.2, распространяется также на УЗО типа А. При этом испытания УЗО типа А проводят при значениях токов IDn, 2IDn, 5IDn и 500 А с коэффициентом 1,4 (при IDn > 0,01 А) и с коэффициентом 2 (при IDn =
Стандартные значения допустимого времени отключения и неотключения для УЗО типа S при любом номинальном токе нагрузки свыше 25 А и значениях номинального дифференциального тока свыше 0,03 А не должны превышать приведенных в табл. 4.3.
Таблица 4.3.
| Дифференциальный ток |
IDn
|
2 IDn
|
5 IDn
|
500 А |
| Максимальное время отключения |
0,5 |
0,2 |
0,15 |
0,15 |
| Минимальное время неотключения |
0,13 |
0,06 |
0,05 |
0,04 |
На рис. 4.1 приведена графическая интерпретация области срабатывания УЗО в зависимости от кратности дифференциального тока.
Рис 4.1. Времятоковая характеристика УЗО
В качестве примера исполнения УЗО, отвечающего всем требованиям ГОСТ Р 50807-95, в табл. 4.4 приведены технические характеристики АСТРО*УЗО производства ОПЗ МЭИ. На рис. 4.2 показан внешний вид УЗО.
Таблица 4.4.
| Наименование параметра |
Номинальное значение |
| Номинальное напряжение Un, B |
220, 380* |
| Частота fn, Гц |
50 |
| Номинальный ток нагрузки In, A |
16, 25, 40, 63, 80* |
| Номинальный отключающий дифференциальный ток (установка) IDn, мА |
10, 30, 100, 300* |
| Номинальный неотключающий дифференциальный ток IDn0
|
0.5 IDn
|
| Номинальная включающая и отключающая (коммутационная) способность Im, A |
1500 |
| Номинальный условный ток короткого замыкания (термическая стойкость) при последовательно включенной плавкой вставке 63 А Inc, A |
10000 |
| Номинальное время отключения при номинальном дифференциальном токе Тn, не более, мс |
30 |
| Диапозон рабочих температур, оС |
-25 - 40 |
| Максимальное сечение подключаемых проводов, мм2
|
25.50* |
Срок службы:
- электрических циклов, не менее
|
4000 |
- механических циклов, не менее
|
10000 |
* В зависимости от модификации устройства
Рис 4.2. Внешний вид УЗО
4.2. ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПАРАМЕТРАМ
К УЗО, в силу его особого назначения - защиты жизни и имущества человека, предъявляются чрезвычайно высокие требования по надежности, помехоустойчивости, термической и электродинамической стойкости, материалам и исполнению конструкции. Этими особыми требованиями, отчасти объясняется сравнительно высокая стоимость современных УЗО.
4.2.1. Конструкция
УЗО должно иметь механизм свободного расцепления, необходимый для того, чтобы подвижные контакты могли находиться в состоянии покоя только в замкнутом или разомкнутом положении, 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 нулевой рабочий, включались и отключались практически одновременно, независимо от того, каким образом осуществляется оперирование - вручную или автоматически. Контакты полюса, коммутирующего нулевой рабочий проводник, должны замыкаться раньше и отключаться позже контактов других полюсов (DТ = 3-4 мс).
4.2.2. Требования пожарной безопасности
Конструкция УЗО должна обеспечивать его пожарную безопасность и работоспособность, как в нормальном режиме работы, так и при возникновении возможных неисправностей и нарушении правил эксплуатации.
Нормы государственной противопожарной службы МВД России - НПБ-243-97 "Нормы пожарной безопасности. Устройства защитного отключения. Требования безопасности. Методы испытаний" устанавливают требования к УЗО при конструировании, монтаже и сертификации с целью обеспечения пожарной безопасности электроустановок вновь строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданий независимо от формы собственности и ведомственной принадлежности.
Согласно НПБ-243-97 функциональные характеристики УЗО должны соответствовать требованиям, изложенным в ГОСТ Р 50807-95.
НПБ-243-97 п. 4.2 предъявляет следующие требования к электроизоляционным и конструкционным пластическим материалам, применяемым для изготовления УЗО.
Материалы, из которых изготовлены наружные части УЗО (кроме декоративных элементов), а также используемые в конструкции электрических соединений для поддержки токоведущих частей в определенном положении, должны выдерживать испытание давлением шарика.
Материалы, из которых изготовлены части УЗО, должны быть стойкими к воздействию пламени горелки.
Изоляционные материалы, поддерживающие конструкции винтовых контактных соединений, должны быть стойкими к воздействию тепловой энергии, выделяемой в переходном сопротивлении дефектного контактного соединения, а также стойкими к воздействию нагретой проволоки (960оС).
Материалы, через которые возможно образование проводящего мостика между частями различной полярности и разного потенциала, должны быть трекингостойкими.
Конструкция УЗО должна исключать появление в процессе эксплуатации и испытаний на пожарную опасность пламени, дыма, размягчения и оплавления конструкционных материалов.
НПБ-243-97 п. 4.3 гласит:
"Конструкция УЗО должна обеспечивать его пожарную безопасность и работоспособность, как в нормальном режиме работы, так и при возникновении возможных неисправностей и нарушений правил эксплуатации. При этом вероятность возникновения пожара в (от) УЗО не должна превышать 10-6 в год".
Приказом ГУГПС МВД России от 17.11.98 г. № 73, УЗО включены в перечень продукции, подлежащей обязательной сертификации в области пожарной безопасности по НПБ 243-97 и должны пройти сертификационные испытания во Всероссийском научно-исследовательском институте противопожарной обороны МВД России (ВНИИПО).
С 01.01.99 г. применение УЗО без сертификата пожарной безопасности запрещено.
4.2.3. Режим работы, электрические параметры
Режим работы - непрерывный, продолжительный.
УЗО должно отключать защищаемый участок сети при появлении в нем синусоидального переменного или пульсирующего постоянного (в зависимости от модификации) тока утечки, равного отключающему дифференциальному току устройства (отключающий дифференциальный ток УЗО согласно требованиям стандарта может иметь значения в интервале от 0,5 до номинального значения, указанного заводом-изготовителем).
УЗО, функционально не зависящее от напряжения питания, не должно срабатывать при снятии и повторном включении напряжения сети.
УЗО не должно производить автоматическое повторное включение.
УЗО, функционально не зависящее от напряжения питания, не должно зависеть от наличия напряжения в контролируемой сети, должно сохранять работоспособность при обрыве нулевого или фазного проводов.
УЗО должно срабатывать при нажатии кнопки "Тест".
Работоспособность контрольного эксплуатационного устройства (кнопка "Тест") должна сохраняться при снижении напряжения сети до значения 0,85 Un.
Конструкция контрольного эксплуатационного устройства должна исключать возможность попадания сетевого напряжения в цепь, подключенную к выходным выводам УЗО при нажатии кнопки "Тест" когда УЗО находится в разомкнутом состоянии. Это означает, что тестовая цепь должна быть подключена к входному выводу УЗО через контакт, сблокированный с силовой контактной группой.
УЗО должно быть защищено от токов короткого замыкания последовательным защитным устройством (ПЗУ): автоматическим выключателем или предохранителем, отвечающими требованиям соответствующих стандартов. При этом номинальный ток ПЗУ не должен превышать номинальный рабочий ток УЗО.
УЗО должно быть устойчивым к нежелательному срабатыванию при бросках тока на землю, вызванных включением емкостной нагрузки.
Испытания УЗО по этому параметру проводятся импульсом тока с пиковым значением 200 А с длительностью фронта 0,5 мкс.
УЗО должно быть стойким к импульсам перенапряжений.
Испытания проводятся:
приложением к фазному и нейтральному (фазным, соединенным вместе и нейтральному) выводам УЗО пакета импульсного напряжения 6 кВ длительностью не менее 10 с;
приложением к токоведущим частям и основанию УЗО (УЗО закрепляется на металлическом основании) импульсного напряжения 8 кВ не менее 10 с.
Импульсное напряжение получают при помощи генератора, дающего положительные и отрицательные импульсы длительностью фронта 1,2 мкс.
Сопротивление изоляции электрических цепей УЗО в нормальных климатических условиях должно быть не менее 10 МОм.
Изоляция электрических цепей УЗО должна выдерживать в течение 1 мин без пробоя и поверхностного перекрытия воздействие испытательного напряжения 2200 В (действующее значение) переменного тока частотой 50 Гц.
Согласно ГОСТ Р 51326.1-99 изготовитель должен гарантировать надежную работу УЗО в течение не менее 5 лет с момента ввода в эксплуатацию.
4.2.4. Превышение температуры
Превышение температуры частей УЗО, не должно превосходить предельных значений, установленных в табл. 4.5.
Таблица 4.5.
| Части |
Превышение температуры, оС |
| Выводы для внешних соединений |
65 |
| Наружные части, к которым приходится прикасаться во время ручного управления УЗО, включая органы управления, выполненные из изоляционного материала, и металлические связи для соединения между собой изолированных органов управления нескольких полюсов |
40 |
| Наружные металлические части органов управления |
25 |
| Другие наружные части, включая поверхность УЗО, непосредственно соприкасающуюся с монтажной поверхностью |
60 |
4.2.5. Маркировка и другая информация об изделии
На каждом УЗО должна быть стойкая маркировка с указанием всех или, при малых размерах, части следующих данных.
1. Наименование или торговый знак (марка) изготовителя.
2. Обозначение типа, номера по каталогу или номера серии.
3. Номинальное напряжение Un.
4. Номинальная частота, если УЗО разработано для частоты, отличной от 50 и (или) 60 Гц.
5. Номинальный ток нагрузки In.
6. Номинальный отключающий дифференциальный ток IDn.
7. Номинальная наибольшая включающая и отключающая коммутационная способность Im.
8. Номинальный условный ток короткого замыкания Inc.
9. Степень защиты (только в случае ее отличия от 1Р20);
10. Символ [S] для устройств типа S, [G] для устройств типа G.
11. Указание, что УЗО функционально зависит от напряжения сети, если это имеет место.
12. Обозначение органа управления контрольным устройством - кнопки "Тест" - буквой Т.
13. Схема подключения.
14. Рабочая характеристика: тип АС - символ
тип А - символ
Маркировка по пп. 2, 3, 5, 6, 8, 10, 12, 14 должна быть расположена так, чтобы быть видимой после монтажа УЗО.
Информация об устройстве по пп. 1, 7, 13 может быть нанесена на боковой или задней поверхности устройства, видимых только до установки изделия.
Информация об устройстве по пп. 4, 9, 11, а также значения интеграла Джоуля I2t и пикового тока Ip должны быть приведены в эксплуатационной документации.
Выводы, предназначенные исключительно для соединения цепи нулевого рабочего проводника, должны быть обозначены буквой "N".
Стандартные значения температуры окружающей среды (-5-40 оС) могут не указываться. Диапазон температур (-25-40 оС) обозначается символом .
|
