Rccb rcbo чем отличаются
Международные обозначения устройств защитного отключения (УЗО)
| Сокр.обозн. | ||
| RCD | Residual Current protective Device | Защитное устройство по дифференциальному току (УЗО) |
| PRCD | Portable Residual Current protective Device | Переносное УЗО |
| PRCD-S | Portable Residual Current protective Device Safety | Переносное УЗО в кабеле-удлинителе |
| SRCD | Fixed Socket outless Residual Current protective Device | УЗО встроенное в розетку |
| RCCB | Recidual Current operated Circuit Breakers without integral overcurrent protection | УЗО без защиты от сверхтоков |
| RCBO | Recidual Current operated Circuit Breakers with integral overcurrent protection | УЗО с защитой от сверхтоков |
| RCM | Residual Current Monitor | Устройство контроля дифференциального тока |
Международные обозначения электроустановок напряжением до 1 кВ
По материалам учебно-справочного пособия «УЗО. Устройства защитного отключения» (М.: ЗАО «Энергосервис», 2003, составители: Н.Д. Душкин, В.К. Монаков, В.А. Старшинов)
В описаниях предохранителей (в том числе в УЗО) западных производителей можно встретить различные буквенные обозначения, например, gL/gG ; приведем расшифровку этих обозначений:
Первая буква – диапазон отключения (функциональный класс)
| а | — защита в части диапазона нагрузок, где плавкие предохранители используются в качестве дополнительной защиты |
| g | — защита во всем диапазоне нагрузок (общего назначения) |
Вторая буква – категория использования (защищаемый объект)
— защита кабелей и линий с небольшими расчетными значениями токов короткого замыкания
Также возможно использование сокращений, обозначающих различные устройства Tr, U или уже мало используемые gF, замененные на gG. Следует отметить, что предохранители, срабатывающие в части диапазона нагрузок (т.е. aM и aR), могут применяться только для защиты от токов короткого замыкания, в отличие от gL/gG и gR, предназначенных так же и для срабатывания при недопустимой перегрузке.
Терминология защитного отключения
Страховые компании при оценке риска, определяющего страховую сум му, обязательно учитывают наличие на объекте страхования УЗО и их техническое состояние.
В настоящее время на каждого жителя развитых стран приходится в сред нем по два УЗО. Тем не менее, десятки фирм на протяжении многих лет стабильно, в значительных количествах производят эти устройства самых раз личных модификаций, постоянно совершенствуя их технические параметры.
О терминологии защитного отключения
Термин устройство защитного отключения — УЗО, принятый в отече ственной специальной литературе, наиболее точно определяет назначение данного устройства и его отличие от других коммутационных электрических аппаратов — автоматических выключателей, выключателей нагрузки, маг нитных пускателей и т.д.
Но иногда встречается неточность, даже вкравшаяся в стандарты. Это определение УЗО, как «устройства, управляемого остаточным током». Здесь нарушена элементарная причинно-следственная связь. Устройство не уп равляется этим током, а реагирует на него!
В последних отечественных стандартах (серии ГОСТ Р 51326, 51327) также нарушена терминология: в отличие от принятого в основном стандарте (ГОСТ Р 50807-95) определения, УЗО называется то «выключатель дифференциального тока — ВДТ», то «автоматический выключатель дифференциального тока — АВДТ», что вводит в заблуждение специалистов.
Часто применяется другое, не соответствующее стандартам название УЗО — «дифференциальный выключатель». Это название распространилось из пере веденных не специалистами-электриками проспектов зарубежных фирм.
За рубежом приняты следующие обозначения [125]:
• Во Франции — DD — disjoncteur dinerentiel (дифференциальный выключатель).
• В США — GFCI ( Ground Fault Circuit Interrupter — размыкатель тока утечки на землю).
В настоящее время действует международная классификация УЗО, разра ботанная международной электротехнической комиссией (МЭК):
• RCD ( residual current protective device ) — защитное устройство по диффе ренциальному (разностному) току, общее название УЗО.
• PRCD ( portable residual current protective device ) — переносное защитное устройство по дифференциальному току.
• SRCD ( fixed socket outless residual current protective device ) — защитное устройство по дифференциальному току (встроенное в розетку).
• RCM ( residual current monitor ) — устройство контроля дифференциального тока (тока утечки).
УЗО Siemens – тип приборов и особенности включения
Главная страница » УЗО Siemens – тип приборов и особенности включения
УЗО Siemens серии RCCB (выключатель управляемый остаточным током) — это устройства защиты от остаточного тока без встроенной защиты по перегрузочным токам (перегрузка и/или короткое замыкание). Поэтому для защиты по токовой перегрузке следует дополнительно применять соответствующее защитное устройство.
Продолжение публикаций о приборах УЗО Siemens
Ожидаемый рабочий ток схемы допустимо использовать как основу для оценки необходимого уровня защиты от перегрузки. Защитный прибор выбирается в соответствии с информацией, представленной изготовителями приборов, действующих по остаточному току.
Для удовлетворения этих требований в отношении конкретной электрической установки, конечные цепи должны быть разделены между несколькими устройствами защиты по остаточному току.
Если УЗО срабатывает в случае неисправности или требуется ручное отключение, все расположенные после RCCB цепи отсоединяются от источника питания.
В результате фазный проводник и нейтральный проводник также отключаются. Этот фактор является преимуществом при устранении неисправностей на установке с нейтральными (нулевыми) проводами.
Когда дополнительной защитой выступает УЗО Siemens с остаточным током по номиналу 30 мА или менее, защита от сбоя обеспечивается устройством верхнего уровня. Такое устройство имеет более высокий номинальный параметр отсечки.
УЗО серии RCBO типа «АС», «А», «F»
Конструкция УЗО Siemens с поддержкой защиты от сверхтоков (RCBO) содержит в составе одной сборки функцию обнаружения остаточного тока и защиту от перегрузки.
Структурная схема RCBO: 1 — фиксатор магнита; 2 — механизм защитного устройства; 3 — вторичная обмотка трансформатора; 4 — суммирующий трансформатор; 5 — тестовая кнопка; 6 — тестовый резистор
Таким образом, одним прибором обеспечивается:
Использование УЗО Siemens серии RCBO имеет ряд преимуществ:
Эти преимущества приняты к сведению европейским стандартом DIN VDE 0100-410. Этим стандартом рекомендуется использовать УЗО Siemens серии RCBO в качестве дополнительной защиты конечных цепей наружного действия и внутренних цепей с питающими розетками.
Требования ГОСТ, указывающие, что цепи электрической установки всегда необходимо разделять несколькими УЗО Siemens, также соблюдаются при использовании приборов серии RCBO. Сравнения различных способов установки описаны ниже.
Схема с центральным прибором УЗО Siemens типа RCCB
На картинке ниже показана часто применяемая схема с центральным устройством RCCB, после которого на каждом фазном проводнике подключены несколько модульных автоматических выключателей.
Схема с центральным RCCB: 1 — контур; 2 — УЗО серии RCCB; 3, 5 — автоматы розеток; 4 — устройства серии RCBO; 5 — модульный автоматический выключатель
RCCB обеспечивает защиту от электрического удара и противопожарную защиту, а также дополнительную защиту (IΔn ≤ 30 мА) от прямого контакта. Правила прямого контакта требуется соблюдать для определенных цепей (например, на электропроводке санузлов).
Модульный автоматический выключатель предотвращает повреждение по причине перегрузок или коротких замыканий. Если прибор УЗО отключен на любой из ниже расположенных цепей по причине замыкания на землю, все остальные цепи, включая безотказные, отсоединяются от источника питания.
Эксплуатация заблокированных линий установки может быть возобновлена только после устранения неисправности в цепи. Однако применяя центральный тип установки УЗО, необходимо учитывать следующие факторы:
Схема с использованием УЗО серии RCBO
На картинке ниже (9) приведён пример ориентированной на будущее установки, которая отвечает всем требованиям правил построения схем и условий планирования.
Схема с прибором RCBO под нагрузки: A — розетки, микроволновка, холодильник; F — стиральная машина, посудомоечная машина, сушилка; К — кухня; О — освещение
Каждая отдельная схема выхода оснащена собственным прибором УЗО серии RCBO, который обеспечивает полную защиту от неисправностей, пожара, а также от прямого контакта. В случае неисправности, подача питания блокируется только к поврежденной цепи.
Использование RCBO типа «F» рекомендуется для стиральных машин, сушилок, посудомоечных машин. В случае неисправности таких устройств возможно появление токов с частотами, отличными от 50 Гц. Так, УЗО из серии RCBO типа «А» не работает на других частотах.
А как обеспечить уровень безопасности при случайном отсоединении от источника питания, например, в момент грозы? Использование сверхпрочного УЗО серии RCBO типа «K» рекомендуется для защиты в таких случаях (актуально для холодильных систем ).
Если используются УЗО серии RCBO с номинальным остаточным током 30 мА или менее, дополнительная защита и защита на отказ могут поддерживаться одним прибором. При этом УЗО серии RCBO устанавливается в начальной точке защищаемой цепи.
В качестве опции возможно подключение в начальной точке схемы выборочного устройства RCCB с граничным параметром IΔn = 300 мА. Этот вид УЗО Siemens серии RCCB защищает ответвления установки от сбоев и пожара.
Универсальные УЗО Siemens серии RCCB типа «В» и «В+»
Приборы типа «А», предназначенные под синусоидальную форму переменного тока и пульсирующий постоянный ток, не способны обнаруживать плавно растущий постоянный потенциал. Причина тому предварительное намагничивание трансформатора.
Однако компанией Siemens создан универсальный, чувствительный автоматический выключатель типа «B» и «B+», который успешно регистрирует и контролирует плавный рост постоянного остаточного тока.
Структурная схема RCCB: M — механизм защитного устройства; фиксатор магнита; электроника отключения на случай постоянной составляющей; W1, W2 — суммирующие трансформаторы; T — тестовая кнопка
Универсальные чувствительные УЗО используются для самых разнообразных целей. Существуют приборы этого типа под использование в суровых условиях окружающей среды. Наглядный пример — версия SIGRES.
Помимо описанных выше форм остаточного тока, возможны проявления остаточных потенциалов переменной частоты при эксплуатации электронных компонентов. Например, подобные случаи часто отмечаются в работе преобразователей частоты.
Таким образом, УЗО Siemens типа «B», предназначенные для использования в трехфазных системах (не в системах постоянного напряжения), обеспечивают отключения при работе на частотах до 2 кГц.
Значение срабатывания автоматического выключателя всегда лежит в границах предельных значений спецификации устройства и ниже. Для номинального остаточного тока 30 мА предельная кривая опасной фибрилляции желудочков лежит значительно ниже (согласно МЭК 60479-2).
Приборы блокировки при замыкании на землю
Для защиты от сбоев, вызванных токами замыкания на землю, использование УЗО с номинальным параметром до 300 мА доказало свою эффективность. Из практики вытекает предположение, что приблизительно 70 Вт достаточно, чтобы вызвать ошибку.
Значения срабатывания универсального УЗО Siemens типа «B» из серии RCCB увеличиваются на более высоких частотах. Однако, поскольку остаточный ток содержит высокочастотные и низкочастотные гармоники, эффективный вклад в защиту от токов замыкания на землю также достигается за счёт улучшения характеристики прибора.
Устройство защиты из серии приборов RCCB. Выпускается двумя версиями исполнения «S» и «K». Также есть версии для работы под напряжением 500 вольт
Положительный эффект увеличения характеристики с увеличением частоты поднимает степень безопасности работы системы в целом. Объяснение очевидно — ток утечки от конденсаторов способен привести к снижению уровня нежелательного отключения УЗО серии RCCB.
Приборы универсальных УЗО Siemens типа «B» серии RCCB учитывают эти граничные условия и представляют собой успешный компромисс между противопожарной и эксплуатационной безопасностью.
Поскольку влияние существующих ёмкостных токов утечки на отключение RCCB явно ограничено, УЗО Siemens типа RCCB допустимо использовать в разных вариантах монтажа.
Рекомендуется использовать устройства защиты типа «В +», если использование УЗО с номиналом 300 мА требуется в соответствии с положением «Об огнезащите, особых рисках или опасностях».
УЗО Siemens типа «B+» отвечают всем требованиям для выключателей родственного типа «B» и дополнительно характеризуются более низким значением отключения 420 мА при частоте до 20 кГц. Так обеспечивается повышенный уровень превентивной противопожарной защиты.
Токи утечки высокой интенсивности
Токи утечки высокой интенсивности обычно проявляются, когда задействованы конденсаторы, подключенные к защитному проводнику PE (например, в случае ЭМС фильтров преобразователей частоты).
С точки зрения обеспечения бесперебойной работы, УЗО типа «B» и «B+» серии RCCB в таких случаях считаются супер стойкими, имеющими кратковременное отключение, типичное для приборов типа «K».
Защита от непрямого контакта (защита от отказа) с использованием универсального чувствительного УЗО требует выполнения простых условий. Необходимо учитывать характеристики отключения прибора на разных частотах и частотные спектры, возникающие в месте повреждения оборудования.
В предположение о неблагоприятных условиях (высокая частота импульсов частотного преобразователя) рекомендуются максимально допустимые сопротивления заземления, указанные в таблице ниже.
Таблица: Рекомендуемое сопротивление заземления для приборов RCCB типа «B» и «B+»
УЗО – устройства защитного отключения
1 Термины
УЗО – устройство защитного отключения
УЗО (устройство защитного отключения)
Устройство разностного тока (УРТ)
Устройство защитного отключения, управляемое дифференциальным (остаточным) током (УЗО−Д)
Выключатель дифференциального тока (ВДТ)
Защитно-отключающее устройство (ЗОУ)
Устройство остаточного тока
Автомат остаточного тока
RCD (Residual Current Device)
Размыкатель цепи по остаточному току
residual-current circuit breaker (RCCB)
Размыкатель цепи по току утечки на Землю (ELCBs)
Размыкатель цепи по току утечки на Землю работающий по току (I-ELCBs)
Размыкатель цепи по току утечки на Землю работающий по напряжению (V-ELCBs)
An earth leakage circuit breaker (ELCB)
I-ELCBs (current operated ELCB)
V-ELCBs (voltage-operated ELCB)
A voltage-operated ELCB detects a rise in potential between the protected interconnected metalwork (equipment frames, conduits, enclosures) and a distant isolated earth reference electrode
Ранее термин означал не только УЗО работающие по току но и УЗО работающие по напряжению
An earth leakage circuit breaker (ELCB) may be a residual-current device, although an older type of voltage-operated earth leakage circuit breaker exists
V-ELCBs детектировал повышение потенциала между защищаемым металлическим объектом (корпус оборудования, станина, кабелепровод) и удалённым изолированным Земляным электродом сравнения. Порог напряжения был около 50В
Прерыватель линии при КЗ на Землю
ground fault circuit interrupter (GFCI)
термин United States and Canada
Прерыватель при КЗ на Землю
ground fault interrupter (GFI)
термин United States and Canada
Прерыватель тока утечки оборудования
appliance leakage current interrupter (ALCI)
термин United States and Canada
Безопасный выключатель или RCD
«safety switches» или «RCD»
Выключатель, расцепитель, размыкатель цепи
«trips» or «trip switches»
термин United Kingdom
Дифференциальный автомат или комбинированный автомат (дифавтомат)
= УЗО+автоматический токовый защитный выключатель с термомагнитным расцепителем (combines the functions of overcurrent protection and leakage detection)
Общий термин объединяющий термины УЗО и дифавтомат
RCD, Residual-current device is a generic term covering both RCCBs and RCBOs
coordinated differential current relay
rele differenziale coordinato
= УЗО, реже УЗО+автоматический токовый защитный выключатель с термомагнитным расцепителем
Термин United Kingdom, Italy
В настоящее время появляется много новых терминов. См примеры ниже в разделе «Типы УЗО»
2 Принцип работы
Амперметры здесь упомянуты для удобства понимания работы устройства. В реальности на блок управления поступает уже сигнал разности токов (ток фазы минус ток нейтрали) как показано ниже.
Фазный и нейтральный провод пропущенные через измерительный трансформатор выступают как витки трансформатора. Контроль разности токов осуществляется через измерительную обмотку.
 |
Изоляция в норме. Тока утечки на Землю нет:
Если вся нагрузочная цепь изолирована от земли, то IL-IN=0, Iутечки=0. УЗО питает нагрузку.
Изоляция повреждена. Ток утечки на Землю есть:
Если хоть в одном месте нагрузочной цепи изоляция нарушена, то есть начинает течь ток утечки по цепи «токоведущий проводник-Земля» (например, идет дождь и вода проникла в токоведущие части газонокосилки), то ток IN становится меньше тока IL.
Порог срабатывания УЗО, предназначенного для защиты человека не превышает 30 мА. В некоторых странах этот порог (гос. требования) безопасности для человека еще меньше. УЗО с более высоким пороговым током используется в промышленности, для защиты крупных объектов, электрооборудования и не обеспечивает безопасность человека.
Первый закон Кирхгофа (Закон Кирхгофа для узла): алгебраическая сумма токов в узле равна нулю.
«Алгебраическая сумма равна нулю» – означает что все токи складываем (втекающие в узел берем со знаком плюс, вытекающие со знаком минус) и приравниваем эту сумму к нулю. То есть сколько токов втекло в узел столько должно и вытечь. [6]
Выше описан принцип работы однофазного УЗО. Для трехфазного УЗО принцип работы тот же, но расчет дифференциального (разностного тока) такой:
3 Общее описание УЗО
RCD (Residual Current Devices) – УЗО, устройство защитного отключения, устройство разностного тока или более точное название: устройство защитного отключения, управляемое дифференциальным (остаточным) током, сокр. УЗО−Д) или выключатель дифференциального тока (ВДТ) или защитно-отключающее устройство (ЗОУ) — электромеханический коммутационный аппарат, которое при достижении (превышении) дифференциальным током заданного значения вызывает размыкание цепи нагрузки.
Основная задача УЗО – защита человека от поражения электрическим током и от возникновения пожара, вызванного утечкой тока через изношенную/повреждённую изоляцию токоведущих элементов линии питания и оборудования.
УЗО рекомендованы к использованию повсеместно в TNCS, TNS и др. системах и особенно эффективны в местах с факторами повышенной порчи изоляции – для сооружений связанных с проводящими средами водой и землёй и т.п. (подводные сооружения, корабли, метро, ЖД, подземные сооружения, нефтегазовая отрасль) и др. мест, требующих повышенной безопасности. К ним также относится садовое, сельскохозяйственное оборудование, подвалы, склады и т.д.
УЗО могут представлять отдельное устройство или быть встроенным в переходник, розетку, и др., входить в состав оборудования, например ДГУ и др.
Преимущество УЗО по сравнению с токовым автоматом с термомагнитным расцепителем:
Недостаток УЗО по сравнению с токовым автоматом с термомагнитным расцепителем:
Внимание! в большинстве систем рекомендуется совместное использование УЗО и токовых автоматов.
Особенности использования УЗО в разных системах питания
In TN, an insulation fault is very likely to lead to a high short-circuit current that will trigger an overcurrent circuit-breaker or fuse and disconnect the L conductors. With TT systems, the earth fault loop impedance can be too high to do this, or too high to do it quickly, so an RCD (or formerly ELCB) is usually employed. The provision of a Residual-current device (RCD) or ELCB to ensure safe disconnection makes these installations EEBAD (Earthed Equipotential Bonding and Automatic Disconnection). Earlier TT installations may lack this important safety feature, allowing the CPC (Circuit Protective Conductor) to become energized for extended periods under fault conditions, which is a real danger.
В системах TN, повреждение изоляции (замыкание токоведущего проводника на Землю) легко ведёт к высоким токам короткого замыкания которые могут быть устранены путем автоматического отключения аварийного участка защитным токовым автоматоматическим выключателем с термомагнитным расцепителем или предохранителем. В результате фазный проводник отключается. В системах TT, импеданс участка «земля подстанции – земля нагрузки» может быть очень высок, поэтому обычный токовый автомат может не отключить аварийный участок или отлючит его с задержкой. Поэтому обычно используется УЗО(выключатель дифференциального тока). Системы с применением УЗО (RCD или ELCB) обеспечивающих безопасное отключение при аварии, обозначаются как EEBAD (Заземляющее уравнивание потенциалов и автоматическое отключение питания). В ранних ТТ системах эти устройства безопасности могли отсутствовать что приводило при аварии к возможности длительного нахождения проводников заземления (CPC /Circuit Protective Conductor) под напряжением, что реально опасно.
In TN-S and TT systems (and in TN-C-S beyond the point of the split), a residual-current device can be used as an additional protection. In the absence of any insulation fault in the consumer device, the equation IL1+IL2+IL3+IN = 0 holds, and an RCD can disconnect the supply as soon as this sum reaches a threshold (typically 10-500 mA). An insulation fault between either L or N and PE will trigger an RCD with high probability.
В системах TNS, TT (и в TNCS после точки разделения), УЗО может быть использовано как дополнительная защита. При отсутствии любых нарушений изоляции в устройствах потребления, выполняется уравнение IL1+IL2+IL3+IN = 0 для 3х фазных сетей. И УЗО может отключить питание при аварии когда эта сумма превысит заданный порог (типичное значение 10-500мА). Повреждение изоляции между L (или N) и PE вызовет срабатывание УЗО с высокой вероятностью.
In IT and TN-C networks, residual current devices are far less likely to detect an insulation fault. In a TN-C system, they would also be very vulnerable to unwanted triggering from contact between earth conductors of circuits on different RCDs or with real ground, thus making their use impracticable. Also, RCDs usually isolate the neutral core. Since it is unsafe to do this in a TN-C system, RCDs on TN-C should be wired to only interrupt the live conductor.
В сетях IT, TNC, УЗО с гораздо меньшей вероятностью может защитить от пробоя изоляции.
В IT системах без нейтрали, УЗО не может быть использовано по причине отсутствия нейтрали. В IT системах с нейтралью, УЗО не может быть эффективно использовано по причине высокого имеданса (или бесконечного импеданса) цепи «нейтраль источника-земля»
В TNC системе, УЗО может также быть очень уязвимым для нежелательных срабатываний при контакте между различными проводниками земли (в том числе между точками подкл. различных УЗО) или реальной Землёй, что делает применение УЗО непрактичным. Причина легкости таких паразитных срабатываний заключается в том, что проводник PEN проходящий через УЗО подключается к корпусу(Земле) нагрузки обеспечивая нагрузку одновременно как нейтралью так и Заземлением, при этом например любое прикосновение человека стоящего на Заземлённом полу к корпусу нагрузки вызовет срабатывание УЗО.
Также ухудшает качество работы УЗО, то что в системе TNC нет чистой качественной земли (т.к. шина PEN служит одновременно и силовым проводником N и Заземлением GND) тоесть в шине Земли постоянно циркулируют значительные рабочие токи, что приводит к некорректной работе УЗО.
Также УЗО при срабатывании лишает защищаемую цепь нейтрали и защитного заземления (кроме TT TNS TNCS). Всё это делает небезопасным использование УЗО в системах IT, TNC. УЗО допустимо использовать в TNC системах только для случая модифицированных УЗО которые при аварии размыкают только фазный проводник. УЗО допустимо использовать в IT системах как защиту второго уровня (защита при втором замыкании на Землю) или при использовании дополнительного импеданса достаточного для надёжной работы УЗО. [1]