ПУЭ: должно УЗО защищать от токов утечки или нет?
Раздел 6 «Электрическое освещение» ПУЭ 7-го издания, в том числе, содержит требования к обеспечению защиты от поражения электрическим током, предусматривающие использование устройств дифференциального тока (см. http://y-kharechko.livejournal.com/2438.html ). В этих требованиях много ошибок. Рассмотрим требования в п. 6.1.49 и 6.4.18 ПУЭ, которые противоречат друг другу:
«6.1.49. Для установок наружного освещения: освещения фасадов зданий, монументов и т.п., наружной световой рекламы и указателей в сетях ТN-S или ТN-С-S рекомендуется установка УЗО с током срабатывания до 30 мА, при этом фоновое значение токов утечки должно быть, по крайней мере, в три раза меньше уставки срабатывания УЗО по дифференциальному току»;
«6.4.18. Установки световой рекламы, архитектурного освещения зданий следует, как правило, питать по самостоятельным линиям - распределительным или от сети зданий. Допускаемая мощность указанных установок не более 2 кВт на фазу при наличии резерва мощности сети.
Для линии должна предусматриваться защита от сверхтока и токов утечки (УЗО)».
Требованиями п. 6.4.18 ПУЭ предписано выполнять защиту от токов утечки, а требованиями п. 6.1.49 - учитывать их фоновые значения. Таким образом, проектировщики, монтажники и эксплуатационный персонал вынуждены гадать: защищать от токов утечки или нет?. Поясним, как им следует действовать.
При включении любого качественного светильника в фазном проводнике конечной электрической цепи освещения начинает протекать ток утечки (см. http://y-kharechko.livejournal.com/11891.html ). Причём ток утечки не протекает в нейтральном проводнике этой цепи. Таким образом, в фазном и нейтральном проводниках протекают не равные по абсолютному значению электрические токи. Устройство дифференциального тока вычисляет векторную сумму электрических токов, протекающих в фазном и нейтральном проводниках, - дифференциальный ток и срабатывает, если дифференциальный ток равен или превышает отключающий дифференциальный ток.
Поскольку ток утечки одного светильника мал, он не может вызвать срабатывание УДТ. Если в конечной электрической цепи освещения имеется несколько одновременно включённых светильников, их суммарный ток утечки может превысить отключающий дифференциальный ток устройства дифференциального тока и инициировать ложное срабатывание УДТ. Иными словами, ток утечки является серьёзной помехой нормальному оперированию УДТ, вызывая его ложное срабатывание, когда в электрической цепи нет замыкания на землю. Поэтому при проектировании низковольтной электроустановки следует оценивать фоновые токи утечки, чтобы минимизировать ложные срабатывания УДТ.
В п. 6.1.49 ПУЭ приведено требование, предписывающее учитывать токи утечки. Однако оно сформулировано с ошибками. Во-первых, в требовании неправомерно использованы понятия «сеть TN-S» и «сеть TN-C-S». Более правильно говорить об электроустановках освещения, соответствующих типам заземления системы TN-S и TN-C-S, или об электрических системах TN-S и TN-C-S.
Во-вторых, вместо характеристики устройства дифференциального тока «номинальный отключающий дифференциальный ток» в требованиях идёт речь о токе срабатывания УДТ и об уставке срабатывания УДТ по дифференциальному току.
В-третьих, рассматриваемые требования, предписывая применение устройства дифференциального тока с номинальным отключающим дифференциальным током до 30 мА, ограничивают ток утечки значением 10 мА. Однако это условие справедливо только в том случае, когда ток утечки имеет синусоидальную форму. Если светильники оснащены электронными пускорегулирующими устройствами и для управления светильниками применяют светорегуляторы, то в электрической цепи освещения может появиться пульсирующий постоянный ток утечки. В таких условиях УДТ типа А, имеющее номинальный отключающий дифференциальный ток 30 мА, может сработать при меньшем значении тока утечки. Поэтому здесь следовало установить, что суммарный ток утечки в электрических цепях освещения, подключённых к одному УДТ, должен быть меньше его неотключающего дифференциального тока.
Требования п. 6.4.18 ПУЭ: содержат грубую терминологическую ошибку, искажающую их смысл. В этих требованиях неправомерно упомянуты токи утечки, от которых следует защищать линию с помощью УДТ. Однако устройство дифференциального тока не предназначено для защиты от токов утечки. Электрические цепи в электроустановках освещения, а не какие-то линии, следует защищать УДТ от токов замыкания на землю. Кроме того, УДТ с номинальным отключающим дифференциальным током до 30 мА следует применять для дополнительной защиты от поражения электрическим током, когда через тело человека протекает ток замыкания на землю (см. http://y-kharechko.livejournal.com/32608.html ).
При разработке раздела 6 ПУЭ 7-го изд. действовали следующие стандарты на УДТ:
ГОСТ Р 50807-95 (МЭК 755-83) «Устройства защитные, управляемые дифференциальным (остаточным) током. Общие требования и методы испытаний»;
ГОСТ Р 51326.1-99 (МЭК 61008-1-96) «Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков. Часть 1. Общие требования и методы испытаний»;
ГОСТ Р 51327.1-99 (МЭК 61009-1-96) «Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения со встроенной защитой от сверхтоков. Часть 1. Общие требования и методы испытаний».
Таким образом, у разработчиков раздела 6 ПУЭ 7-го изд. и у Госэнергонадзора Минэнерго России имелась вся нормативная информация, на основе которой можно было корректно сформулировать требования к применению УДТ.
Заключение. Требования раздела 6 ПУЭ следует исправить, сформулировав их для электроэнергетических установок.
О грубых ошибках в требованиях ПУЭ по применению УДТ см. статьи:
ПУЭ предписали не отключать УЗО смертельные токи, но отключать исправное электрооборудование - https://y-kharechko.livejournal.com/98281.html ;
ПУЭ предписали не отключать УЗО пожароопасные токи, но отключать исправное электрооборудование - https://y-kharechko.livejournal.com/98414.html ;
ПУЭ предписали самостоятельно выдумывать расчётную проверку УЗО - https://y-kharechko.livejournal.com/98709.html ;
ПУЭ: требования к селективности УЗО выполнить нельзя - https://y-kharechko.livejournal.com/98862.html ;
Об ошибках в требованиях п. 7.1.83 ПУЭ 7-го изд. и п. А.1.2 СП 31-110 - http://y-kharechko.livejournal.com/5132.html
«6.1.49. Для установок наружного освещения: освещения фасадов зданий, монументов и т.п., наружной световой рекламы и указателей в сетях ТN-S или ТN-С-S рекомендуется установка УЗО с током срабатывания до 30 мА, при этом фоновое значение токов утечки должно быть, по крайней мере, в три раза меньше уставки срабатывания УЗО по дифференциальному току»;
«6.4.18. Установки световой рекламы, архитектурного освещения зданий следует, как правило, питать по самостоятельным линиям - распределительным или от сети зданий. Допускаемая мощность указанных установок не более 2 кВт на фазу при наличии резерва мощности сети.
Для линии должна предусматриваться защита от сверхтока и токов утечки (УЗО)».
Требованиями п. 6.4.18 ПУЭ предписано выполнять защиту от токов утечки, а требованиями п. 6.1.49 - учитывать их фоновые значения. Таким образом, проектировщики, монтажники и эксплуатационный персонал вынуждены гадать: защищать от токов утечки или нет?. Поясним, как им следует действовать.
При включении любого качественного светильника в фазном проводнике конечной электрической цепи освещения начинает протекать ток утечки (см. http://y-kharechko.livejournal.com/11891.html ). Причём ток утечки не протекает в нейтральном проводнике этой цепи. Таким образом, в фазном и нейтральном проводниках протекают не равные по абсолютному значению электрические токи. Устройство дифференциального тока вычисляет векторную сумму электрических токов, протекающих в фазном и нейтральном проводниках, - дифференциальный ток и срабатывает, если дифференциальный ток равен или превышает отключающий дифференциальный ток.
Поскольку ток утечки одного светильника мал, он не может вызвать срабатывание УДТ. Если в конечной электрической цепи освещения имеется несколько одновременно включённых светильников, их суммарный ток утечки может превысить отключающий дифференциальный ток устройства дифференциального тока и инициировать ложное срабатывание УДТ. Иными словами, ток утечки является серьёзной помехой нормальному оперированию УДТ, вызывая его ложное срабатывание, когда в электрической цепи нет замыкания на землю. Поэтому при проектировании низковольтной электроустановки следует оценивать фоновые токи утечки, чтобы минимизировать ложные срабатывания УДТ.
В п. 6.1.49 ПУЭ приведено требование, предписывающее учитывать токи утечки. Однако оно сформулировано с ошибками. Во-первых, в требовании неправомерно использованы понятия «сеть TN-S» и «сеть TN-C-S». Более правильно говорить об электроустановках освещения, соответствующих типам заземления системы TN-S и TN-C-S, или об электрических системах TN-S и TN-C-S.
Во-вторых, вместо характеристики устройства дифференциального тока «номинальный отключающий дифференциальный ток» в требованиях идёт речь о токе срабатывания УДТ и об уставке срабатывания УДТ по дифференциальному току.
В-третьих, рассматриваемые требования, предписывая применение устройства дифференциального тока с номинальным отключающим дифференциальным током до 30 мА, ограничивают ток утечки значением 10 мА. Однако это условие справедливо только в том случае, когда ток утечки имеет синусоидальную форму. Если светильники оснащены электронными пускорегулирующими устройствами и для управления светильниками применяют светорегуляторы, то в электрической цепи освещения может появиться пульсирующий постоянный ток утечки. В таких условиях УДТ типа А, имеющее номинальный отключающий дифференциальный ток 30 мА, может сработать при меньшем значении тока утечки. Поэтому здесь следовало установить, что суммарный ток утечки в электрических цепях освещения, подключённых к одному УДТ, должен быть меньше его неотключающего дифференциального тока.
Требования п. 6.4.18 ПУЭ: содержат грубую терминологическую ошибку, искажающую их смысл. В этих требованиях неправомерно упомянуты токи утечки, от которых следует защищать линию с помощью УДТ. Однако устройство дифференциального тока не предназначено для защиты от токов утечки. Электрические цепи в электроустановках освещения, а не какие-то линии, следует защищать УДТ от токов замыкания на землю. Кроме того, УДТ с номинальным отключающим дифференциальным током до 30 мА следует применять для дополнительной защиты от поражения электрическим током, когда через тело человека протекает ток замыкания на землю (см. http://y-kharechko.livejournal.com/32608.html ).
При разработке раздела 6 ПУЭ 7-го изд. действовали следующие стандарты на УДТ:
ГОСТ Р 50807-95 (МЭК 755-83) «Устройства защитные, управляемые дифференциальным (остаточным) током. Общие требования и методы испытаний»;
ГОСТ Р 51326.1-99 (МЭК 61008-1-96) «Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков. Часть 1. Общие требования и методы испытаний»;
ГОСТ Р 51327.1-99 (МЭК 61009-1-96) «Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения со встроенной защитой от сверхтоков. Часть 1. Общие требования и методы испытаний».
Таким образом, у разработчиков раздела 6 ПУЭ 7-го изд. и у Госэнергонадзора Минэнерго России имелась вся нормативная информация, на основе которой можно было корректно сформулировать требования к применению УДТ.
Заключение. Требования раздела 6 ПУЭ следует исправить, сформулировав их для электроэнергетических установок.
О грубых ошибках в требованиях ПУЭ по применению УДТ см. статьи:
ПУЭ предписали не отключать УЗО смертельные токи, но отключать исправное электрооборудование - https://y-kharechko.livejournal.com/98281.html ;
ПУЭ предписали не отключать УЗО пожароопасные токи, но отключать исправное электрооборудование - https://y-kharechko.livejournal.com/98414.html ;
ПУЭ предписали самостоятельно выдумывать расчётную проверку УЗО - https://y-kharechko.livejournal.com/98709.html ;
ПУЭ: требования к селективности УЗО выполнить нельзя - https://y-kharechko.livejournal.com/98862.html ;
Об ошибках в требованиях п. 7.1.83 ПУЭ 7-го изд. и п. А.1.2 СП 31-110 - http://y-kharechko.livejournal.com/5132.html