Главное отличие современных сетей распределения электроэнергии от их аналогов из прошлого века – это более высокий уровень пожарной и электрической безопасности. Ключевым элементом, обеспечивающим этот уровень качества, являются устройства контроля токов утечки, поэтому проверка УЗО сегодня входит в список обязательных операций, выполняемых в ходе приёмосдаточных и плановых испытаний электрооборудования.
Но одними лабораторными испытаниями контроль над устройствами защитного отключения не ограничивается. Поскольку от работоспособности УЗО может зависеть жизнь и здоровье людей, их проверка должна производиться ежемесячно, что обусловило появление самостоятельных методик проверок.
Зачем нужен контроль токов утечки
Любая электрическая сеть является источником двух факторов опасности: поражение электрическим током и вероятность возникновения пожара из-за повреждения электропроводки, но большую часть времени внимание уделялось только второму фактору – пожароопасности электросети, а забота о жизнях потребителей возлагалась на самих потребителей.
До сих пор существуют десятки тысяч квартир, в электропроводке которых единственным защитным устройством является плавкий предохранитель на вводном щитке.
Смертельный уровень тока — всего 100 мА, поэтому при напряжении 220 В любое повреждение проводов в двигателе стиральной машины или холодильника в такой квартире создаст реальную опасность поражения электрическим током. В статистике медицинских учреждений зафиксировано немало случаев, когда подобная вероятность превращалась в реальный несчастный случай.
Таблица опасности тока
Этого можно избежать, если в набор устройств защитного отключения добавить прибор для отслеживания токов утечки. Принцип его действия прост – если между токами, протекающими по нулевому и фазовому проводникам, возникает разница – происходит аварийное отключение.
Под определением «ток утечки» в данном случае понимается ток, который стекает с фазы, но не возвращается в нулевой проводник. В большинстве случаев, такой дисбаланс является признаком аварийной ситуации, поэтому все современные электропроекты разрабатываются с обязательным подключением дифавтоматов на подгруппы сетей с наличием признаков повышенной опасности.
На практике же, системы контроля токов утечки сегодня ставят не только на подгруппы, но и на всю сеть.
Справка: УЗО и автомат защитного отключения – это совершенно разные приборы, но так как они всегда используются в согласованной паре, их можно приобрести и в комбинированном варианте, когда один прибор контролирует как дифференциальную разность токов, так и возникновение сверхтоков. Такие изделия называют дифавтоматами.
Важно учитывать, что устройства контроля токов утечки не являются заменой автоматов для защиты от КЗ. Более того, их самих надо защищать от перегрузок, поэтому схемы с применением УЗО должны быть построены таким образом, чтобы максимальный рабочий ток, протекающий через УЗО, должен быть больше, чем ток срабатывания автоматов защитного отключения.
Схемы подключения УЗО.
Поскольку уровень надёжности защитной аппаратуры данной категории должен быть максимальным, то частота проверок их работоспособности не должна быть связана с графиком вызова ЭТЛ. Оптимальная периодичность – один раз в месяц.
Обзор методов проверки УЗО
Прежде всего, перечислим ситуации, когда может возникнуть необходимость в проверке УЗО.
Во-первых – при покупке. В данном случае недостаточно обычной проверки состояний «включено-выключено», так как необходимо подтвердить лишь тот факт, что прибор сработает при разности токов в фазовом и нулевом проводнике.
Собирать стендовую схему в магазине никто не будет, поэтому в данном случае используют самый общий вариант контроля – пропускание небольшого тока через фазовый провод. Так как сила тока в данном случае необходима небольшая, то для этих целей можно использовать батарейку.
При пропускании тока через клеммы фазовой линии должно произойти штатное размыкание коммутируемых линий. Надо отметить, что подобным образом можно проверить только электромеханические УЗО, в которых в качестве основного датчика используется дифференциальный трансформатор.
Очевидно, что таким образом проверяется только сам факт исправности прибора, но никак не правильность технических характеристик.
Вторая ситуация – перед монтажом или после ремонта распределительного щитка желательно убедиться в том, что УЗО исправен и соответствует своим техническим параметрам.
Целями такой проверки являются:
- контроль соответствия тока срабатывания (до 30 мА, до 100 мА и т.д.);
- подтверждение общей исправности прибора в домашних условиях.
Для их достижения достаточно собрать несложную схему, состоящую из проверяемого прибора, реостата, испытательной нагрузки и вольтметра.
Типовая цепь проверки УЗО.
В качестве реостата можно использовать диммер, а нагрузочный элемент желательно собрать на базе лампы накаливания, соединив её последовательно с мощными резисторами. Обратите внимание, что имитировать утечку необходимо только во внутренней цепи, на внешний дисбаланс прибор не среагирует.
Особенность проверки.
После того, как схема собрана, с помощью реостата изменяется ток нагрузки и фиксируется его значение в момент срабатывания. Как правило, фактический уровень срабатывания несколько ниже, чем тот, который указан в паспорте.
Для проведения обычных профилактических проверок работоспособности в каждом УЗО должна быть встроена кнопка «Тест».
Если УЗО уже смонтировано и находится в рабочем состоянии, то самый простой вариант контроля – имитация дисбаланса с помощью этой кнопки. В независимости от того, что конкретная реализация прибора может быть от разных производителей, на нём должна быть отражена схема тестирования.
Кнопка тест со схемой.
Следует отметить, что приведенные в этом разделе методы проверки имеют вспомогательный характер и не могут быть использованы для составления официальной документации.
Что проверяется в ходе испытаний, проводимых ЭТЛ
Учитывая, что УЗО является тем узлом, который может быть прямой причиной несчастного случая, официальная методика его проверки строго регламентирована и, как правило, зафиксирована в приказах по соответствующим цехам.
Общие требования к процессу измерений оговорены в ГОСТ Р 50571.16-2007. Нормативные значения, на основании которых делается заключение об исправности прибора оговорены в ГОСТ Р МЭК 60755-2012.
Контролируемыми параметрами в данном случае являются:
- номинальное рабочее напряжение (то есть, то напряжение, при котором УЗО сможет выполнять свои функции);
- номинальный ток нагрузки (максимально допустимый ток, проходящий через коммутационные клеммы прибора);
- значения отключающего дифференциального тока (самый важный параметр, на сегодня он должен принадлежать ряду 10, 30, 100, 300 и 500 мА);
- максимальный ток короткого замыкания, который способен выдержать прибор;
- время отключения (от 0.04 до 0.3 секунды, в зависимости от величины отключающего дифференциального тока).
Кроме этого, в ходе измерений защитное устройство может подвергаться воздействию токов разной конфигурации.
Диапазоны испытательных токов.
Очевидно, что зафиксировать все эти значения вручную крайне сложно, поэтому в список оборудования электролабораторий входят специальные приборы, выполняющие всю серию измерительных действий в автоматическом режиме.
Измерение прибором.
Если работы выполняет электротехническая лаборатория, то последовательность проверки состоит из следующих этапов:
- осмотр коммутационного щита;
- проверка правильности срабатывания переключателя (не должно быть промежуточных положений);
- проверка срабатывания по нажатию на кнопку «Тест»;
- сборка измерительной схемы (с отключением от основных линий питания и потребителей);
- проведение измерений;
- оформление отчётной документации (в том числе и дополнения в смете, обусловленные необходимостью сборки специальных стендов).
Контроль защитных систем в трёхфазных цепях выполняется в той же последовательности.
