Вибираємо модульні захисні пристрої

Критично важливі вузли будь електромережі — це розподільні щитки. Модульна начинка і її правильна компоновка служать основними показниками безпеки. Сьогодні ми познайомимо вас з модульними захисними пристроями стандарту DIN і особливостями їх застосування. Пристрої стандарту DIN мають захисний пластиковий корпус, пази на задній стороні якого призначені для кріплення на рейку з Ω-відомим профілем шириною 35 мм Стандартна ширина одного модуля — 17,5 мм, тобто крок установки становить 18 мм, Відстань між вигнутими бортами рейки і тильною стороною лицьовій захисної панелі не буває менше 43 мм. Якщо згідно вимогам до пило - та вологозахисту необов'язково щільно притискати захисні ламелі до полиць пристроїв, останні можуть бути і меншою глибини. У будь-якому випадку комплектувати щит краще пристроями одного формату, за винятком випадків, коли в загальному щиті розташовується спеціальна електротехніка — ПЛК, релейний захист або мережеві трансформатори.

Автоматичні вимикачі

Основа будь-якої електричної мережі і самий великий клас модульного обладнання. Основне призначення — захист кабельних ліній і обладнання від неприпустимо високих струмів. Однак механізм їх роботи дещо складніше, ніж здається.

Автоматичний вимикач несе на борту два пристрої, які відстежують струм в мережі: тепловий і електромагнітний розчеплювача. Як виняток існують автомати типу MA (без теплового захисту) і вимикачі навантаження (модульні рубильники). В інших автоматичних вимикачах (типи A, B, C, D, K, Z) тепловий розчіплювач обмежує струм тривалого перевантаження (ТП), а електромагнітний — струм короткого замикання (ТКЗ).

Тип автомата визначається характеристикою роботи теплового розчіплювача. Якщо спрацьовує електромагнітний гранично просто (вмить розриває ланцюг при різкому стрибку струму), то тепловий здатний витримувати перевищені значення струмів певний час. Більш точні дані можна вивести з графіків токо-часових характеристик, які будь-який мало-мальськи досвідчений електрик бачив хоч раз у житті.

Вибрати автоматичний вимикач у відповідності з типом використовуваного устаткування, маркою кабелю, протяжністю ліній та інших факторів непросто, але від цього залежить довговічність всієї електромережі і коректна робота захисних пристроїв.

До іншого, автомати мають ще досить багато дрібних деталей крім розчіплювачів, і від них також залежить довговічність і безперебійність. Якість виконання приводного механізму, рами, іскрогасників та затискачів, а також різницю між їх варіаціями можна легко визначити навіть візуально, багато відомі бренди мають ескізи своєї продукції або зразки в прозорих корпусах, а в мережі достатньо фотографій розібраних автоматів.

Диференціальні пристрої

Один з найважливіших проривів у сучасному електромонтажу — компактні пристрої, що працюють за принципом реле витоку. Не вдаючись у деталі механізму роботи, можна сказати, що захисний компонент порівнює кількісне значення струму, який увійшов в ланцюг і вийшов з неї. Якщо різниця між значеннями досить велика (від 10 мА до 1 А), пристрій розриває ланцюг. Є два класи таких приладів: пристрої захисного відключення (УЗО) і диференціальні автоматичні вимикачі (ДАВ).

Найчастіше дифустройства застосовують для захисту людей від ураження електричним струмом. Через тіло людини може безпечно протекти від 0,05 до 0,1 А змінного струму, в залежності від часу впливу. Витік виявляється миттєво, а відключення триває не більше одного напівперіоду, тому можна стверджувати, що вплив струму в 0,01 ампера протягом 0,02 секунди буде безпечно навіть для дитини. Але витоку в електромережі — звичайна справа, вони можуть з'являтися і самі по собі з-за підвищеної вологості і поганої ізоляції (це один з аргументів проти ХБ-ізоляційної стрічки). На практиці найбільш чутливі УЗО на 10 і 30 мА працюють тільки при більш-менш оновленої проводці. У мережі квартир віком 30-40 років вони дають одне-два помилкові спрацьовування в тиждень.

З цієї та інших причин чутливість УЗО свідомо занижують. Вважається, що більшість людей нормально переносять короткий удар в 0,1 А, тому всі пристрої до 100 мА призначені саме для захисту людини. Але ж струм витоку може пройти не тільки крізь людину, можливі також пробої ізоляції на стіну або захисний провідник, що призводить до виникнення пожежонебезпечної ситуації. Автоматичний вимикач в цьому випадку не спрацює: струм дуже малий. УЗО і ДАВШИ понад 100 мА умовно називають протипожежними.

Установка ПЗВ «для людей» обов'язкове на кожній лінії, до якої підключена стаціонарна побутова техніка з металевим корпусом, водонагрівачі, посудомийні і пральні машини, розетки в санвузлі і на кухонному фартуху. Інші розеткові групи можуть бути підключені через загальний дифавтомат, хоча частіше їх теж групують по 4-5 штук. Протипожежне УЗО встановлюється на вводі в щиток, а його чутливість вибирається, виходячи з тривалості кабельних ліній і їх загальної величини витоку.

Прилади можуть мати механічний або електронний принцип роботи. Перші краще через меншу чутливість до коливань напруги. З іншого боку, деякі з електронних УЗО мають здатність до самовозврату при зникненні аварії.

Пристрої релейного захисту

Велика кількість електронної побутової техніки завжди викликає ризик її масового пошкодження із-за підвищеного напруги, комутаційних перевантажень або невідповідності частоти струму промислового стандарту. На жаль, низька якість мережевої напруги все ще має місце у віддалених районах, навіть у новобудовах трапляються аварії.

Складність і вартість захисних заходів мають бути прямо пропорційні вартості підключається до мережі обладнання. Як мінімум, будь-яка сучасна квартира, в якій є хоча б один цифровий телевізор, повинна мати на вході реле напруги.
Найпримітивніші пристрої мають чисто релейний принцип роботи. Встановлення верхніх і нижніх порогів відключення задаються двома потенціометрами. Трифазні реле напруги можуть мати вбудований захист від асиметрії навантаження, тобто стежать за різницею між лінійними напругами.

Осібно серед пристроїв релейного захисту стоять прилади, керовані інтегральними мікросхемами. Електронний принцип роботи дозволяє не тільки аварійно відключати споживача, але і проводити діагностику мережі, повідомляти про причини відключення і навіть контролювати не тільки напруги, але й інші показники.

Найвищий клас пристроїв іменують УКЗ — пристрої комплексного захисту (УБЗ 302, наприклад). Вони не тільки контролюють напругу, але також мають вбудовану струмовий захист, іноді і зовсім несуть на борту цифровий обчислювач, який дозволяє враховувати в роботі споживану потужність в трьох її компонентах або відслідковувати значення витоку, індуктивності і ємності ланцюга. Як правило, такі пристрої характеризуються наявністю інтерфейсу і гнучкою системою налаштувань, опціонально наявність ліній з керованою комутацією.