Автомат + УЗО?

Вопрос 1

Подскажите, как должно быть? Предположим, на Гр. 1 стоит авт. выключатель с Iн=16А, и стоит УЗО1. Какой должен быть номинальный ток УЗО1, 16А или 25А?

Ответ 1

Если УЗО, то производители рекомендуют на ступень выше автомата. Убежден, что рекомендация применения УЗО с автоматом, на ступень ниже УЗО, происходит оттого, что у УЗО меньше ступеней In, чем у автомата. Данную рекомендацию читал у производителей УЗО. Сам, как правило, применяю УЗО с In = In автомата, если такой имеется. Т.е., при In автомата 40А и In автомата — 32А – беру УЗО 30мА, 40А.

Ответ 2

УЗО и автомат не взаимозаменяемы. УЗО не защищает от перегрузки и от КЗ на N, а автомат – от утечки на корпус (землю). Дублируются они только при КЗ на корпус (землю). Поэтому рекомендовано ставить последовательно АВ и УЗО.

Ответ 3

Чтоб говорить на одном языке. Есть УЗО, а есть УЗО с защитой от сверхтока.

Если для защиты потребителя стоит УЗО с защитой от сверхтока, то оно выбирается по расчетному току потребителя. При этом установка автоматического выключателя будет лишней.

Когда же выбирается УЗО, то правильнее выбрать УЗО с завышенным номинальным током. Почему? Из соображения надежности и практики. Как обосновать такой выбор? В нормативных документах нет записи, запрещающей так делать. А что не запрещено, то можно! УЗО срабатывает при возникновении тока утечки. Если взять завышенный номинал, то оно все равно будет срабатывать. Но при этом оно прослужит дольше. По этой же причине рубильники и выключатели нагрузки выбирают с завышенным номиналом. А некоторые и кабель закладывают с завышенным сечением.

Вопрос 2

На три стойки (Rack) групповая розеточная сеть запитана от одного 16 А диф. автомата. Каждая стойка имеет свой «UPS-1400». В последнее время появилась тенденция – диф.автомат без видимых причин срабатывает, но не по перегрузке, а вследствие влияния УЗО. Являются ли основной причиной токи утечки, так как нагрузка при запуске одновременно трех UPS составляет 9 А (пусковой ток)? Если нет, что может вызывать срабатывание УЗО и как с этим бороться?

Ответ

Юрий Водяницкий, главный специалист компании «ИнтерЭлектроКомплект» (г. Москва)

Дифференциальный автомат (УЗО электронного типа) представляет собой изделие, состоящее из двух функционально согласованных между собой модулей: автоматического выключателя (2 – 4-х полюсного исполнения) и модуля защитного отключения, в котором расположены: регулирующий блок – дифференциальный трансформатор, усилительный блок – электронное устройство, содержащее несколько десятков элементов (резисторы, транзисторы, тиристоры, микросхемы).

Если усилитель разработан с учетом большинства факторов, влияющих на его надежность (стабильность во времени, изменение параметров окружающей среды, помехоустойчивость и др.), его эксплуатация не будет вызывать никаких нареканий. Однако даже при хорошо проработанной схемотехнике устройства, из-за случайного сочетания параметров входящих электронных компонентов, имеющих определенный разброс, возможны «провалы» в характеристиках усилителей по помехоустойчивости на некоторых частотах спектра помех. Источником этих помех может являться излучение самого оборудования, работающего в сети, в которой установлен диф.автомат. В этом случае самым простым способом устранения «провала» является шунтирование выходных зажимов диф. автомата конденсатором типа К73-17-400В-0,47 мкФ (в 4-полюсном – двумя одинаковыми конденсаторами, включенными между фазными зажимами).

Более надежный способ – использовать УЗО электромеханического типа, например, ВД1-63 (ИЭК, Москва) или 5SM1, 5SM3 (Siemens, Германия). Этот тип УЗО менее подвержен влиянию помех из-за большего времени срабатывания (40-100 мс). Однако в этом случае необходимо дополнительно установить в разрыв фазного провода автоматический выключатель, например, ВА 47-29 ИЭК. При этом номинал выключателя по току должен быть на ступень ниже, чем у УЗО: если УЗО рассчитано на Iнагр.40 А, то автомат лучше ставить на 32 или 25 А. Это гарантирует сохранность УЗО в случае короткого замыкания в нагрузке.

Вопрос 2А (аналогичный вопрос)

Исследование на тему: «В чем могут быть причины срабатывания дифференциального автомата в цепи питания стоек с телекоммуникационным оборудованием, оснащенных источниками бесперебойного питания»?

Ответ(тот-же специалист)

Юрий Водяницкий, главный специалист компании «ИнтерЭлектроКомплект» (г. Москва) предлагает осуществить ряд мер по подавлению электромагнитных помех, вызывающих ложное срабатывание УЗО (дифавтомата).

Следует заметить, что первой причиной срабатывания УЗО (дифавтомата) может являться технологическая утечка в нагрузке. Дело в том, что компьютерное и телекоммуникационное оборудование оснащено т.н. импульсными блоками питания. Не вдаваясь в подробности схемотехники этих блоков следует заметить, что у них на входе содержатся LC-фильтры, средняя точка которых соединена с корпусом оборудования. Возникает ток утечки «Iy» через ёмкость фильтра. Этот ток замыкается через нулевой защитный проводник «PE» и может вызывать небаланс прямого «Iп» и обратного токов «Iо», который может вызвать срабатывание УЗО. Дифференциальный ток, вызывающий срабатывание УЗО как раз и составляет ёмкостной ток утечки через фильтр: Iy=Iп-Iо. Это явление описано в литературе. Ток утечки составляет около 2 мА на единицу оборудования.

Второй причиной может быть срабатывание УЗО из-за импульсного характера тока нагрузки, который характерен для импульсных блоков питания. Крест-фактор (отношение амплитуды к действующему значению тока) для импульсных блоков составляет 3:1. Соответственно УЗО должно быть выбрано именно для такого характера тока нагрузки. ИБП, о которых упоминает автор вопроса, скорее всего т.н. линейно-интерактивного типа, которые характеризуются тем, что не корректируют форму тока нагрузки в режиме работы от сети и импульсные токи нагрузки будут протекать через УЗО. Таким образом, следует обратить внимание на величину технологической утечки и тип УЗО, рассчитанный на импульсный характер токов нагрузки.

Возможными решениями проблемы может быть «разнесение» нагрузок на разные УЗО (дифавтоматы) с тем, чтобы уставка дифференциального тока (номинал срабатывания УЗО) не превышала 0,5 каталожного значения. Ориентировочные величины для оценки токов утечки: 2 мА на единицу оборудования или 1-2 мА на 1 А тока нагрузки.

Вопрос 3

Разрешается ли в распределительном щите «запитывать» от одного вводного УЗО до 20 однофазных автоматов?

Ответ

В. Павлов, к.т.н., заведующий кафедрой БЖД СПб ГЭТУ (Журнал «Новости ЭлектроТехники» 2003 г., www.news.elteh.ru/aq/?&p=43)

Действующие нормативные документы не накладывают ограничения на количество автоматических выключателей (а соответственно и различных фидеров), запитываемых от одного УЗО. Поэтому количество автоматов может быть сколь угодно большим. Но при этом следует учитывать следующие соображения:

• при большом количестве фидеров, запитываемых от одного УЗО, любая неисправность на защищаемом участке сети (замыкание на землю или однофазное (однополюсное) прикосновение), приведет к обесточиванию всех фидеров, отходящих от этого УЗО. Это обстоятельство снижает такой показатель качества, как надежность или бесперебойность электроснабжения;
• кроме того, поиск места (фидера) возникшего повреждения будет более продолжительным и потребует большего количества манипуляций: надо отключить все автоматические выключатели, включить снова УЗО и последовательно подключать автоматические выключатели до момента повторного срабатывания УЗО;
• большому количеству автоматических выключателей, как правило, соответствует относительно большая мощность установленных электроприемников и большая протяженность кабельных линий системы электроснабжения; а, следовательно, в такой системе токи утечки на землю, присутствующие в нормальном режиме работы системы, будут иметь значительные уровни и могут приводить к частым и безосновательным срабатываниям оконечных УЗО с рекомендуемыми токами уставки величиной 30 мА.

Поэтому, целесообразно ограничить количество автоматических выключателей, питаемых от одного УЗО, до 3 — 5 единиц, причем по возможности установленных в том же щите, где установлено и защищающее их УЗО.А идеальным выглядело бы соотношение — одно УЗО: один автоматический выключатель. Эти функции выполняют дифференциальные автоматические выключатели, объединяющие в одном устройстве функции УЗО и автоматического выключателя. Но это, конечно, более дорогое решение...