Устройства защиты от дугового пробоя

2017-12-10 Статьи  2 комментария

С 1 июля 2018 года на территории Российской Федерации вводится в действие стандарт ГОСТ IEC 62606-2016 «Устройства защиты бытового и аналогичного назначения при дуговом пробое. Общие требования». Стандарт распространяется на защитные устройства от дугового пробоя (УЗДП) бытового и аналогичного назначения, применяемые в цепях переменного тока.

Назначение УЗДП

Данный тип устройств предназначен для снижения риска возгорания в концевых цепях стационарной электроустановки под воздействием токов дугового замыкания, которые в определенных условиях длительной дуги могут привести к пожару.

В России этот тип устройств еще не распространен и я думаю, что многие даже не слышали о них. А вот в западных странах эти устройства уже широко применяются и являются в ряде случаев обязательными для применения.

Так в США устройства с аналогичным принципом действия AFDI (Arc fault detection and interruption) стали обязательными с 2008г. В Европе в 2013г. вышел международный стандарт IEC62606, регламентирующий применение устройств данного типа. Например в Германии с 2016г. по стандарту DIN VDE 0100-420:2016-02 УЗДП стали обязательными для применения в детских учреждениях, аэропортах, железнодорожных вокзалах и т.д.

Дело в том, что традиционно используемых устройства для защиты сетей, такие как автоматические выключатели, предохранители, устройства дифференциального тока (УДТ), не способны решить те задачи, которые призваны решать УЗДП, а именно неспособны различить отдельные, периодически возникающие искрения и дуговой пробой в электропроводке, так как они не вызывают увеличения тока или увеличения утечки, выше допустимого, на землю.

Автоматические выключатели и предохранители эффективно защищают от перегрузки сети, токов короткого замыкания, УДТ — от поражения людей электрическим током, предотвращения возгораний и пожаров, возникающих в следствии разрушения защитной изоляции проводника.

А вот ниша, которую призваны заполнить УЗДП, оставалась свободной, хотя последствия дугового пробоя могут быть весьма плачевны, вплоть до возгорания изоляции и последующего за этим пожара. Вот поэтому и решили ввести третью ступень защиты — УЗДП.

УЗДП способен обнаруживать неисправности, связанные с дугой короткого замыкания и вовремя отключать те линии, в которых эта неисправность была выявлена. Причем он не реагирует на те случаи, когда эта дуга вызвана рабочими процессами, не являющимися аварийной ситуацией — искрение щеток электродвигателей, искрение при замыкании и размыкании контактов реле, синусоидальные колебания электронных диммеров, блоков питания, подключение в розетку светильников или других устройств.

Ниже на фото приведены типичные примеры возникновения дуги короткого замыкания:

Причины возникновения дуги короткого замыкания

Все эти случаи могут вызвать следующие типы дуговых разрядов:

Последовательные дуги короткого замыкания (L) возникают, прежде всего, в результате повреждения провода или потери контакта в последовательности с нагрузкой.

Последовательные дуги короткого замыкания

В этих случаях ток меньше, чем рабочий ток, и автоматические выключатели или устройства защитного отключения не способны определить и выключить неисправность. И именно дуговая защита сконструирована так, чтобы определить дуги короткого замыкания – и прервать контур ещё перед тем, как энергия в месте неисправности достигнет значений, ведущих к возникновению пожара.

Параллельные дуги короткого замыкания (L-N) возникают от электрической дуги, которая была вызвана повреждённой изоляцией, позволившей произойти соединению двух проводников.

Параллельные дуги короткого замыкания (L-N)

Размер тока определён полным сопротивлением контура. В зависимости от того, какой номинальный ток имеет защита (напр. автоматический выключатель), происходит выключение контура. Если полное сопротивление контура слишком высокое, и не достигнут отключающий ток защиты, выключение может не произойти. Дуговая защита выключит ток дуги короткого замыкания, имеющий значение больше 2,5 A, и предоставит так надёжную защиту.

Параллельные дуги короткого замыкания (L-PE). Дуги короткого замыкания относительно земли (PE) надёжно определены и выключены устройствами защитного отключения.

Параллельные дуги короткого замыкания (L-PE)

Устройства защитного отключения с IΔn 300 mА обеспечивают защиту от пожара в течение многих лет. Дуговая защита также определяет эти типы дуг короткого замыкания и предоставляет защиту в местах, где устройства защитного отключения не установлены. Приборы максимальной токовой защиты (автоматический выключатель, предохранитель) не предоставляют в некоторых случаях никакой защиты, так как полное сопротивление неисправного контура может быть слишком высоким.

Рекомендации к установке и применению

Устройство определения дугового пробоя согласно ГОСТ IEC 62606-2016 рекомендовано применять в следующих местах:

  • В помещениях со спальными местами: таких как гостиницы и общежития, детсады, ясли, интернаты, дома ухода за престарелыми и больными, школы, жилые дома и квартиры
  • В местах повышенной пожарной опасности в связи с характером обрабатываемых хранящихся материалов: таких как амбары, деревообрабатывающие цехи, склады горючих материалов, бумажные и текстильные производства, сельскохозяйственные помещения
  • В местах, где есть горючие материалы: таких как деревянные дома, здания, где большинство строительных материалов горючие
  • В конструкциях, проводящих пламя: таких как здания повышенной этажности, системы принудительной вентиляции
  • В местах присутствия подверженных опасности или невосстановимых предметов: таких как музеи, национальные памятники, общественные здания и важные объекты инфраструктуры, например аэропорты и железнодорожные вокзалы

Устанавливать УВДТ производители рекомендуют на вводе той линии, которую он должен защищать.

Как видно из рисунка, взятого из каталога EATON, устройства от дугового пробоя (AFDD) устанавливаются на отдельные линии совместно с АВДТ (RCBO).

Характеристики УЗДП

К основным характеристикам УЗДП относятся:

  1. Номинальный ток In — Значение тока, указанное изготовителем, который УЗДП может проводить в непрерывном режиме.
  2. Номинальное напряжение Un — Значение напряжения, установленное для УЗДП изготовителем, с которым соотносят работоспособность УЗДП.
  3. Номинальная частота — Номинальной частотой УЗДП является частота источника питания, на которую рассчитано УЗДП и которой соответствуют другие его характеристики.
  4. Номинальная включающая и отключающая способность Im — Действующее значение переменной составляющей ожидаемого тока, установленное изготовителем, который УЗДП может включать, проводить и отключать в заданных условиях.
  5. Номинальная включающая и отключающая способность в одном полюсе Im1 — Действующее значение переменной составляющей ожидаемого тока, установленное изготовителем, который УЗДП может включать, проводить и отключать одним полюсом в заданных условиях.
  6. Номинальный условный ток короткого замыкания Inc — Действующее значение ожидаемого тока, указанное изготовителем, который УЗДП, защищенное автоматическим выключателем, может выдержать в заданных условиях, не претерпевая изменений, ухудшающих его функционирование.

У различных производителей УЗДП могут быть как модульной конструкции, то есть присоединяться к автоматическому выключателю или УДТ в виде расцепителя дуговой защиты, так и отдельного исполнения.

Устройства защиты от дугового пробоя

Заключение

На сегодняшний день УЗДП выпускают уже целый ряд известных брендов, таких как Siemens, Eaton, OEZ, Schrack, Schneider. Из российских, насколько я знаю, есть подобные устройства у компаний IEK, EKF, Меандр и Эколайт. Несмотря на это, на нашем рынке эти устройства представлены еще довольно слабо и цена на них такая, что далеко не каждый будет готов их приобрести.

Так AFDD+ от Eaton стоит порядка 7000р, 5SM6 от Siemens еще дороже, A9FDD225 Schneider Electric я вообще не обнаружил в продаже. Самой доступной моделью пожалуй является УЗМ-51МД от компании Меандр, совмещающее в себе функцию защиты от дуговых пробоев с функцией реле напряжения — его цена составляет около 2600р.

К сожалению большего сказать об устройствах защиты от дугового пробоя пока что ничего нельзя, так как опыта их практического применения на данный момент нет, да и сами устройства еще немного «сырые» в силу того, что появились совсем недавно. Но я уверен, что со временем они будут набирать популярность, станут более доступными и тогда можно будет подробно рассмотреть их применение. Еще не так давно такие устройства как УЗО тоже были в новинку, а сегодня они уже применяются повсеместно, возможно тоже самое произойдет и с УЗДП.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Яндекс

  • Дмитрий says:

    На мой взгляд установка таких устройств на данный момент неоправдана, непонятно как они себя вести будут.

  • Дария says:

    Устройство представляет собой реле контроля напряжения с мощным электромагнитным реле на выходе, дополненное варисторной защитой и совмещенное с устройством защиты от дугового разряда. Устанавливается на стандартную 35-миллиметровую DIN-рейку с передним подключением проводов питания коммутируемых электрических цепей.

Комментарии

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>