По условиям функционирования УЗО подразделяют на следующие типы:

1) АС — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, воз­никающий внезапно, либо медленно возрастающий;

2) А — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульси­рующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие;

3) B — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи;

4) S— устройство защитного отключения, селективное (с вы­держкой времени отключения);

5) G — то же, что и тип 5, но с меньшей выдержкой вре­мени.

Источником пульсирующего тока являются, например, сти­ральные машины с регуляторами скорости, регулируемые источ­ники света, телевизоры, видеомагнитофоны, персональные ком­пьютеры и др.

В жилых зданиях, как правило, должны применяться УЗО типа А, реагирующие не только на переменные, но и на пульси­рующие токи повреждений.

Практически все персональные компьютеры, телевизоры, видеомагнитофоны имеют импульсные блоки питания; все пос­ледние модели электроинструмента, стиральных машин, швей­ных машин, бытовых кухонных электроприборов снабжены тиристорными регуляторами без разделительного трансформатора. Широко применяются различные светильники — торшеры, бра с тиристорными светорегуляторами.

Следовательно, вероятность возникновения утечки пульси­рующего постоянного тока, а, значит и поражения человека зна­чительно возросла, что явилось причиной для внедрения УЗО типа А.

УЗО устанавливают [12]:

— во ВРУ, расположенных в помещениях без повышенной опасности поражения током, в местах, доступных для обслужи­вания;

— в групповых цепях электроустановки зданий, где имеет место наибольшая вероятность электропоражения людей при прикосновении к токоведущим или открытым проводящим час­тям электрооборудования, которые могут из-за повреждения изоляции оказаться под напряжением (розеточные группы, ван­ные, душевые комнаты, стиральные машины и др.);

— УЗО, предназначенные для осуществления противопо­жарной защиты, должны устанавливаться на главном вводе объ­екта;

— в многоквартирных жилых домах УЗО рекомендуется ус­танавливать в групповых, в том числе в квартирных щитках, до­пускается их установка в этажных распределительных щитках; в индивидуальных домах — во ВРУ и этажных распределитель­ных щитках;

— в схемах электроснабжения радиального типа со значи­тельным количеством отходящих групп рекомендуется установка общего на вводе и отдельного УЗО на каждую группу при усло­вии соответствующего выбора параметров УЗО, обеспечиваю­щих селективность их действия.

Для обеспечения селективной работы нескольких УЗО в ра­диальных схемах электроснабжения необходимо учитывать сле­дующие факторы [12]:

а) в силу очень высокого быстродействия УЗО практически невозможно обеспечить селективность действия УЗО по току утечки при значениях уставок на соседних ступенях защиты, на­пример, 10 и 30 мА; или 30 и 300мА;

б) на практике утечка тока в электроустановке вовсе не обя­зательно плавно увеличивается по мере старения изоляции, по­явления мелких дефектов и т.д.

Возможны пробой изоляции или ее серьезное повреждение, когда ток утечки мгновенно достигает значения, превышающего уставки устройств на обеих ступенях защиты. При этом возможно срабатывание любого из УЗО, установленных последователь­но в цепи;

в) селективность работы УЗО может быть обеспечена при­менением модификации УЗО с задержкой срабатывания (УЗО с индексами «S» и «G»).

УЗО с индексом «S» имеют выдержку времени от 0,13 до 0,5 с, с индексом «G» — меньшую выдержку времени.

Важно учесть, что УЗО, работающие с выдержкой по вре­мени, находятся более долгое время под воздействием экстре­мальных токов, поэтому к ним предъявляются повышенные требования по условному току короткого замыкания Iпс, терми­ческой и динамической стойкости, коммутационной способ­ности и т.д.

На рис. 4.16 приведены времятоковые характеристики УЗО без выдержки времени с номинальным отключающим диффе­ренциальным током

IΔn = 30 мА и УЗО с выдержкой времени (характеристика «S») с номинальным отключающим дифферен­циальным током IΔn = 300 мА.

Рис. 4.16. Времятоковые характеристики УЗО

А — характеристика УЗО типа «S», IΔn = 300 мА;

Б — характеристика УЗО общего применения, IΔn = 30 мА.

Во Франции широко практикуется применение селектив­ных УЗО как весьма эффективное противопожарное мероприя­тие. На главном вводе в распределительном щите электроуста­новки, как правило, устанавливают УЗО противопожарного назначения типа «S» с номинальным отключающим дифферен­циальным током 300 или 500 мА.

Времятоковые характеристики УЗО (рис. 4.16) показывают принцип селективности действия УЗО обычного типа с УЗО ти­па «S».

На рис. 4.17 приведены примеры схем с двумя и тремя уров­нями селективности.

Рис. 4.17. Примеры схем с 2-мя и 3-мя уровнями селективности.

Как правило, УЗО применяются вместе с автоматическими воздушными выключателями (автоматами) или плавкими пре­дохранителями, селективность действия которых также надо обеспечивать в системах электроснабжения.

а) Если в сети установлено несколько последовательно включенных предохранителей (рис. 4.18) то при КЗ, например, в точке К2 плавкая вставка предохранителя F2 должна разорвать дугу раньше, чем плавкая вставка предохранителя F1. Это возможно в том случае, если защитная характеристика 1 плавкой вставки предохранителя F1 расположена выше защитной харак­теристики 2 плавкой вставки предохранителя F2 во всем диапа­зоне токов, проходящих по защищаемой цепи при перегрузках и при КЗ.

Рис. 4.18. Защита предохранителями радиальной сети с односторонним питанием.

Для получения селективного действия большинства типов предохранителей необходимо исходить из следующего:

1) для последовательного установленных однотипных низ­ковольтных предохранителей следует выбирать плавкие встав­ки с номинальными токами, отличающимися на две ступени шкалы;

2) для разнотипных предохранителей — плавкие вставки выбирают с номинальными токами, отличающимися больше, чем на две ступени шкалы, сохраняя требуемую чувствитель­ность.

Однако, как показал опыт эксплуатации, такое согласова­ние низковольтных предохранителей не всегда обеспечивает их селективную работу. Это связано с тем, что фактическое время отключения предохранителя может отличаться от полученного по его защитной характеристике.

Селективность обеспечивается при больших кратностях то­ка, если

tпр1 > 3tпр2 (рис. 4.18); здесь tпр1 относится к F1, а tпp2 к F2.

Селективность обеспечивается также, если согласовывать номинальные токи плавких вставок по следующему выраже­нию [30]

б) Для обеспечения селективного отключения последова­тельно установленных автоматов защитные характеристики их расцепителей не должны пересекаться, причем уставка тока у расцепителя выключателя SF1, расположенного ближе к ис­точнику питания, должна быть больше, чем у расцепителя авто­мата SF2 (рис. 4.19). При согласовании защитных характерис­тик среднюю погрешность действия расцепителей принимают равной ± 20 % независимо от типа автомата [31].

Рис. 4. 19. Защита сети расцепителями автоматических выключателей.

В этом случае для любого значения тока перегрузки и тока КЗ селективность обеспечивается при tс.з1≥ tс.з2

В сетях напряжением до 1 кВ необходима селективность при совместной работе автоматических выключателей и плавких предохранителей. При этом ближе к источнику питания может находиться как выключатель, так и предохранитель. В первом случае селективного действия всегда можно достичь, используя селективный автоматический выключатель. Селективность обеспечивается и при неселективном выключателе, если ток на­ибольшей уставки отсечки выше, чем ток КЗ при повреждении за предохранителем. Во втором случае, когда ближе к источнику находится предохранитель, требования к селективности такие же, как и при согласовании между собой защитных характерис­тик предохранителей.

Следует отметить, что условие, tпр1 > 3tпр2  получено для максимальных погрешностей в работе предохранителей Δtпр ≥ 0,5tпр. Однако для обеспечения селективности считается до­статочным исходить из средней погрешности Δtпр = ±0,25Δtпр. Это тем более допустимо при согласовании защитной характе­ристики предохранителя с защитной характеристикой расцепи­теля автоматического выключателя. При этом селективность обеспечивается, если Δtпр ≥ 1,7tс.з.

По сравнению с предохранителями автоматические выклю­чатели имеют определенные преимущества: в нормальном ре­жиме и при любых видах КЗ они производят отключение всех трех фаз, тем самым исключаются неполнофазные режимы; они являются аппаратами многократного действия, что позволяет с их помощью выполнить схемы сетевой автоматики (УАПВ, УАВР); расцепители автоматических выключателей являются более совершенными защитными устройствами, чем плавкая вставка предохранителя.

ГЛАВА 5

СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПО

 ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЮ ЖИЛЫХ

И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ