Об устройствах дифференциальной защиты фирмы «Legrand»

Сегодня использовать электроустановки, максимально безопасные для людей, других электроприборов и самих установок, и необходимо, и технически возможно. Актуальность дифференциальной защиты уже признана большинством европейских стран, а развитие международных стандартов подталкивает к тому, чтобы дифзащита стала повсеместным явлением.

Фирма "Legrand" является мировым лидером в области производства электроаппаратуры для установок низкого напряжения. Ее специалисты постоянно работают над повышением надежности и улучшением технических параметров устройств дифзащиты.

Чем опасен электроток

Основное назначение дифференциального устройства - защита людей от поражения электрическим током. Кроме того, оно может обеспечить защиту оборудования от возгорания.

Опасность воздействия электрического тока на человеческий организм зависит от двух факторов - времени протекания тока через тело человека и силы этого тока.

Эти два фактора независимы один от другого, и серьезность электротравмы может быть большей или меньшей в зависимости от величины каждого из них.

Сила тока, опасная для человека, зависит от величины приложенного напряжения и сопротивления тела человека.

На практике при расчете силы тока используют значение напряжения, равное 50 В, которое считается безопасным. Значение безопасного напряжения определено с учетом предельной величины тока, который может выдержать тело человека, обладающее минимальным электрическим сопротивлением, при тех или иных условиях. Это значение учитывает также максимально допустимое время воздействия на человека электротока, при котором не возникает опасных физиологических последствий.

Когда человек попадает под действие напряжения, его тело реагирует как обычный электроприемник, обладающий некоторым внутренним сопротивлением. По нему течет электрический ток, который создает три вида опасных воздействий.

Во-первых, это воздействие на мышечную систему, вызывающее судорожные

сокращения мышц. Ток поддерживает мышцы в напряженном состоянии, а сжатие грудной клетки может привести к остановке дыхания.

Во-вторых, воздействие на сердце - нарушение сердечного ритма, то есть желудочковая фибрилляция.

В третьих, термическое воздействие - внутреннее повреждение тканей различной тяжести, вплоть до глубоких ожогов при большой силе тока.

Опасности воздействия электрического тока подвержены не только люди, но и оборудование. Для оборудования существует риск возникновения пожара. Например, ток величиной в 500 мА, протекающий через горючие материалы в течение некоторого времени, способен вызвать их возгорание. Нужно знать, что в каждой электроустановке существуют утечки тока, которые могут существенным образом варьироваться в зависимости от состояния оборудования, времени его эксплуатации, условий окружающей среды.

Токи утечки протекают в металлических частях зданий и сооружений и вызывают их нагрев, который может привести к возникновению пожара.

Прямые контакты

Прямые контакты имеют место из-за неосторожного или невнимательного поведения человека.

Прямой контакт - это контакт человека с находящейся под напряжением токопроводящей частью оборудования или установки, например, человек случайно прикасается к кабелю, находящемуся под напряжением, ребенок вставляет металлический предмет в электрическую розетку либо человек использует удлинитель с неизолированными контактами или проводами. Бывает также, что в распределительном щитке или шкафу человек прикасается к шине, находящейся под напряжением, или металлическим инструментом повреждает скрытую электропроводку.

Существуют два способа защиты людей от прямых контактов (независимо от режима нейтрали).

Можно запретить, если это возможно, доступ к находящимся под напряжением частям оборудования. Основная защита обеспечивается путем удаления на расстояние или изолирования активных частей оборудования. Основная защита должна осуществляться таким образом, чтобы активные части оборудования были недоступны для любого, даже случайного прикосновения. Достичь этого можно с помощью ограждений, защитных оболочек, закрытых шкафов, розеток со шторками, изоляции, которые делают недосягаемыми активные части оборудования, опасные для пользователя.

Дополнительная защита обеспечивается установкой устройств дифференциальной защиты с чувствительностью 10 или 30 мА, таких как дифференциальные выключатели Lexic производства "Legrand". Они вступают в работу только в случае нарушения основной защиты.

Отметим, что дополнительная защита во многих случаях является обязательной, в частности для электрических розеток до 32 А включительно (на вводе цепи или на цоколе розетки), для электрооборудования, установленного во влажных помещениях, - на причалах, в бассейнах, во времянках, в кемпингах, на стройплощадках, ярмарках, сельскохозяйственных объектах.

Во всех остальных случаях дополнительная защита настоятельно рекомендуется.

Можно также использовать малое напряжение от понижающего трансформатора. В этом случае трансформатор, подобно трансформатору производства "Legrand", должен отвечать требованиям по номинальным значениям и гарантировать надежность и высокое качество работы. При этом необходимо обратить внимание на то, что мощность и напряжение ограничены.

Непрямые контакты

Непрямые контакты происходят по причинам, не зависящим от действий человека. Они связаны с внутренними неисправностями оборудования.

Непрямой контакт - это контакт человека с металлическими частями оборудования, случайно оказавшимися под напряжением из-за повреждения изоляции. Этот тип контакта очень опасен, так как в отличие от прямого контакта его нельзя предвидеть.

Пример: человек прикасается к металлическому корпусу электрического прибора с нарушенной изоляцией и, если не предусмотрена соответствующая защита, получает удар электрическим током. Как только ток утечки вызывает повышение потенциала на корпусе более чем на 50 В, человек подвергается риску электротравмы.

Существуют два способа защиты.

Во-первых, можно перекрыть доступ к металлическим частям оборудования, представляющим потенциальную опасность, с помощью изоляции класса II. Это двойная изоляция - при нарушении первой вторая остается эффективной. Это простое и эффективное средство позволяет избежать опасности, вызываемой утечкой тока, и гарантировать защиту человека от непрямых контактов в соответствии со стандартами МЭК 60364.

Щитки класса II имеют два таких основных преимущества, как естественная защита от непрямых контактов с электрооборудованием на участке цепи от вводного автомата до дифференциального устройства, а также перенос функции дифференциальной защиты с уровня вводного автомата на уровень распределения. Последнее обеспечивает селективность, необходимую для непрерывной и безопасной эксплуатации оборудования.

Во-вторых, можно автоматически отключить установку в случае утечки тока. Для этого необходимы хорошее соединение между собой корпусов приборов и подключение их к заземлителю, хорошо выполненный заземлитель, а также устройство отключения, характер которого определяется режимом нейтрали.

Каков бы ни был режим нейтрали, построение защиты основано на том, что ток утечки должен замыкаться на землю: это позволяет легко его обнаружить.

Отсюда следует необходимость иметь хорошо выполненный заземлитель, к которому должны быть подключены все корпуса электроприемников. К этому нужно добавить устройство обнаружения тока утечки и автоматического отключения. Выбор этого устройства зависит от режима нейтрали.

Существуют три режима нейтрали: ТТ (земля-земля), IT (полное сопротивление-земля) и TN (земля-ноль). Защита будет различной в зависимости от режима нейтрали.

Защита при режиме нейтрали ТТ должна осуществляться дифференциальным устройством, чувствительность которого IDn определяется сопротивлением заземлителя Rm и предельным безопасным напряжением UL.

Порог чувствительности такого устройства IDn не должен превышать (UL)/(Rm).

При сопротивлении заземлителя менее 100 Ом используют дифференциальные устройства с чувствительностью 100, 300 и даже 500 мА. При большем сопротивлении заземлителя рекомендуется дифференциальное устройство с чувствительностью 30 мА.

Особенность режима нейтрали TN заключается в том, что провод заземления подключен к нейтрали. Вследствие этого пробой фазы на корпус переходит в короткое замыкание между фазой и нейтралью. Устройство защиты от короткого замыкания (автомат или предохранитель) отреагирует на короткое замыкание и мгновенно прервет его. Обязательно необходимо убедиться, соответствует ли номинал и тип устройства защиты длине линии, предполагаемым токам короткого замыкания (см. МЭК 60364 и французские стандарты NFC 15.100).

Особенность режима IT заключается в имеющемся повышенном полном сопротивлении, которое очень сильно ограничивает ток, возникающий при первом нарушении изоляции, и потому делает его безопасным. При втором нарушении изоляции создаются условия короткого замыкания - такие же, как и в режиме нейтрали TN.

Каков бы ни был режим нейтрали, основой безопасности является хорошее соединение металлических частей оборудования с правильно выполненным заземлителем.

Устройства дифференциальной защиты

Дифференциальное устройство постоянно измеряет разницу между величиной тока на входе и выходе цепи. Если эта разница отлична от нуля, значит, есть утечка тока. Когда значение этой утечки достигает уровня пороговой величины устройства (чувствительности), устройство срабатывает и отключает цепь.

Как выбрать необходимое устройство дифференциальной защиты?

Прежде всего необходимо определиться с требованиями по защите. Нужно установить, существует ли необходимость защиты от прямых и непрямых контактов, а также необходимость защиты от перегрузки или короткого замыкания.

Для защиты от непрямых контактов возможно использование дифференциальных устройств с чувствительностью 30 mA, 100 mA, 300 mA,

500 mA, 1 А (чувствительность определяется сопротивлением заземления). Номинальный ток выбирают в зависимости от величины нагрузки. При дополнительной защите от прямых контактов используются дифференциальные устройства чувствительностью 30 мА или 10 мА.

Чувствительность устройства дифференциальной защиты IDn - это величина тока, при которой отключение гарантировано. Для выполнения этого условия в соответствии со стандартами по дифференциальной защите требуется, чтобы срабатывание устройства происходило в диапазоне между (IDn)/2 и IDn.

Существует два типа дифференциальных устройств - тип АС и тип А.

Устройства обоих типов могут быть изготовлены в варианте "S" (селективный) либо в обычном исполнении. Они отвечают требованиям международных стандартов МЭК 61008 и МЭК 61009, а также европейским EN 61008 и EN 61009.

Тип АС чувствителен к переменному току утечки.

Используются в стандартных случаях.

Тип А чувствителен как к переменному току утечки, так и к току утечки с постоянной составляющей. Используются в особых случаях - если токи утечки не чисто синусоидальные (например, имеет место выпрямительный мост).

Исполнение S (тип АС или A) обеспечивает срабатывание с задержкой, позволяющей обеспечить селективность работы с другими дифференциальными устройствами. Используются для обеспечения селективности с вводным аппаратом.

Выбирается обычный дифференциальный выключатель, если нет необходимости в защите от сверхтоков. (Внимание! Дифференциальный выключатель должен быть обязательно подключен к устройству защиты линии - автоматическому выключателю или предохранителю).

Если такая защита отсутствует, выбирается автоматический дифференциальный выключатель.

Это устройство обнаруживает ток утечки, измеряет и отключает его, а также выполняет функции обычного выключателя.

Характеристики дифференциального выключателя определены стандартами МЭК 61008-1 и EN 61008.

Дифференциальный автоматический выключатель обнаруживает ток утечки, измеряет и отключает его, обеспечивает защиту от перегрузки и короткого замыкания цепи, а также выполняет функции обычного выключателя. Характеристики дифференциального автоматического выключателя определены стандартами МЭК 61009-1 и EN 61009.

Существует два вида дифференциальных автоматических выключателей - моноблочный дифференциальный автоматический выключатель и дифференциальный блок (добавляется в случае необходимости при монтаже).

Дифференциальное устройство является средством защиты и поэтому должно обязательно периодически проверяться. В соответствии с требованиями стандартов, предъявляемых к аппаратуре дифференциальной защиты, эта функция является обязательной и обеспечивает нормальную работу аппаратуры.

Все аппараты производства фирмы "Legrand" снабжены встроенной функцией "тест".

Аппараты серии Lexic предназначены для выполнения всех необходимых функций защиты в установках электропитания. Они обладают тремя важнейшими качествами - обеспечивают легкое подключение проводов, абсолютную безопасность, а также простоту вода в эксплуатацию и обслуживания.

Обеспечивается возможность выполнения соединений в электрическом щитке с помощью монтажной шинки.

Предусмотрена защита от любого прямого контакта, даже если устройства соединены монтажной шинкой.

В держателе шириной от 1 до 4 модулей размещается этикетка с тремя строчками текста, что обеспечивает идентификацию цепей.

Скорость и простота сборки обеспечивается простым защелкиванием.

В устройствах используются винты с универсальным шлицем, к которым подходят как плоские, так и крестообразные отвертки.

Серия модульной аппаратуры включает вспомогательные устройства, являющиеся общими для автоматических выключателей, обычных дифференциальных выключателей и автоматических дифференциальных выключателей с номинальными токами до 63 А.

ПодготовилФедор СПИРИДОНОВ