Испытания УЗО

15.07.2013

 


Объем испытаний


УЗО используются в качестве защиты от опасных напряжений короткого замыкания и токов короткого замыкания. В системах TT относительные токи утечки (короткого замыкания) между фазой и проводом защитного заземления PE приводят к возникновению опасного контактного напряжения на открытых металлических поверхностях.

Целью данного испытания является:

  • Проверка эффективности и правильность работы устройств защитного отключения (УЗО).
  • Проверка времени отключения (отсоединения) и токов отключения УЗО.
  • Проверка отсутствия или наличие ограниченных токов короткого замыкания в установке. Сумма текущего тока короткого замыкания и испытательный ток измерительного прибора могут отключить УЗО.

Устройства защитного отключения (защиты от токов утечки) (УЗО) 


УЗО работают на основе измерения разности между фазными токами, протекающими к различным нагрузкам, и обратных токов, протекающих через провод нейтрали (опция). Если разность токов выше, чем ток отключения установленного УЗО, устройство выполнит отключение сетевого напряжения. Разностный ток должен протекать на землю как ток утечки (через изоляцию или емкостную связь) или ток короткого замыкания (через поврежденную изоляцию или часть/ всю цепь короткого замыкания между токоведущими частями и доступными электропроводящими частями).

Рис. 1. Схематическое отображение устройства защиты УЗО

Схематическое отображение устройства защиты УЗО


Типы УЗО


В зависимости от формы тока короткого замыкания имеют три основных типа УЗО. В таблице 1 показано, как различные типы УЗО реагируют на различные формы разностного (дифференциального) тока.

Таблица 1. Чувствительность различных УЗО
 

Тип АС

Тип А

Тип В

Отклик отсутствует

Отклик отсутствует Отклик отсутствует

Можно увидеть, что:

  • УЗО типа АС обеспечивает защиту только от утечек токов АС.
  • УЗО типа А обеспечивает защиту от токов АС и пульсирующих токов утечки DC.
  • Только УЗО типа В обеспечивают защиту электрических установок от всех типов токов утечки, включая гладкие утечки DC.

УЗО типа АС являются самыми простыми. Тем не менее, так как множество электронных устройств могут производить пульсации или чистые токи короткого замыкания DC, значение УЗО типа A и B в последнее время возрастает. УЗО типа A становится стандартным устройством в большом количестве европейских стран. Устройство типа B является универсальным, и его следует обязательно использовать при специальных условиях.

В зависимости от требуемого времени отключения УЗО делятся на два типа:

  • Стандартного типа (мгновенное отключение)
  • Селективного типа (отключение с задержкой), маркируются буквой S

УЗО селективного типа обеспечивают отключение с задержкой (несколько десятков миллисе- кунд). Если установка защищена большим количеством УЗО, они обычно устанавливаются со стороны входа установки. УЗО стандартного типа устанавливаются после селективных УЗО. Данное соединение обеспечивает селективное отключения только той части установки, в которой имеет место неисправность (замыкание).


Принцип испытаний УЗО


Испытательный прибор подсоединяется к сети питания (между проводами фазы и защитного заземления PE), и оказывает нагрузку на сеть питания (сетевое напряжение) при выбранном токе испытаний IΔ. Типовые величины испытательного тока:

  • 0.45 • IΔN для испытаний без отключения,
  • 1.05 IΔN и 5.25 IΔN для испытаний времени отключения,
  • Повышение кривой линейного нарастания тока для испытательного тока отключения (между 0.2 и 1.1 IΔN).

Падение напряжения измеряется для испытаний контактного напряжения/ сопротивлений заземления:

UC=(UUNLOADED-ULOADED), при IΔN

(урав. 1)

Рис. 2. Испытания УЗО — принцип измерения

Испытания УЗО – принцип измерения


Испытания без отключения, контактное напряжение, испытания сопротивления контура короткого замыкания (неисправности)


Результаты испытаний, полученные при испытаниях без отключения:

Сопротивление короткозамкнутого контура RLOOP,

Контактное напряжение UC,

Проверка правильности работы УЗО (без отключения),

Подтверждение отсутствия тока утечки в установке во время проведения измерений (без отключения).

Контактное напряжение

Контактное напряжение не должно превышать 50 В. Должно выполняться следующее условие: UC < 50 В (при IΔN).

Сопротивление заземления

В установках типа TT сопротивление заземления установки обычно составляет основную часть импеданса контура. Должны выполняться условия в соответствии с уравнением 2. Контактное напряжение не должно превышать 50В при отключении УЗО.

(урав. 2)

UClimit....Предельное контактное напряжение (обычно 50 В)

RE .........Сопротивление главной шины заземления

IΔN ............Номинальный ток отключения УЗО


Проверка времени отключения


Результаты испытаний, полученные при испытаниях времени отключения:

  • Проверка правильности работы УЗО
    • Успешное отключение,
    • Время отключения tΔN при IΔN находится внутри предварительно установленных пределов.

Результаты испытаний, полученные при испытаниях линейным нарастанием тока:

  • Проверка правильности работы УЗО
    • Успешное отключение,
    • Ток IΔ и время отключения tΔ @ IΔ (ток, при котором отключается УЗО) находятся внутри предварительно установленных пределов.

Результаты испытаний УЗО – пределы

Время отключения при 0.5, 1, 2, 5IΔN

Для проверки времени отключения испытания считаются пройденными успешно, если УЗО отключается в пределах времени, указанных в таблице 2.

Таблица 2. Время отключения в соответствии с EN 60364-4-41

 

Тип УЗО

Испытательный ток УЗО

1/2×IΔ *)

IΔN

2×IΔN

2×IΔN

Общие УЗО (без задержки)

Без отключения

t < 300 мс

t < 150 мс

t < 40 мс

Селективные УЗО (с временной задержкой)

 

Без отключения

 

130 мс < tΔ < 500 мс

 

60 мс < tΔ < 200 мс

 

50 мс < tΔ < 150 мс

Примечание:

  • Предпочтительные время отключения, измеренное время при проверке отключения и величины испытательных токов немного отличаются в некоторых стандартах.
  • Тестеры установок EUROTEST производства компании METREL позволяют выбрать различные стандарты для проведения испытаний УЗО. Пределы, время испытаний и величины токов автоматически адаптируются к выбранным стандартам.

Проверка токов отключения


Ток отключения IΔ

Постоянное увеличение тока утечки (см. рис.3) необходимо для тестирования пороговой чувствительности отключения УЗО. Испытания считаются пройденными успешно, если УЗО отключаются при токах, указанных в таблице 3.

Таблица 3. Токи отключения в соответствии с IEC/TR 60755

 

Тип УЗО

Диапазон крутизны характеристики

 

Форма волны

Начальная величина

Конечная величина

AC

0.2×IΔN

1.0×IΔN

Синусоидальная

A (IΔN ≥ 30 мA)

0.35×IΔN

1.4×IΔN

Импульсная

B

0.5×IΔN

2.0×IΔN

Рис. 3. Форма сигнала тока для измерения тока отключения

Форма сигнала тока для измерения тока отключения


Схемы соединений


Рис. 4. Испытания УЗО на розетке и точке подсоединения

Испытания УЗО на розетке и точке подсоединения

Рис. 5. Испытания УЗО на розетке и точке подсоединения

Испытания УЗО на розетке и точке подсоединения

Рис. 6. Испытания УЗО на распределительном щите (функция Авто для УЗО)

Испытания УЗО на распределительном щите (функция Авто для УЗО)


Компания Metrel выпускает несколько приборов, способных измерять параметры УЗО: MI 3102H CL, MI 3122, MI 3101, MI 3105, MI 3125, MI 3125B

» Все статьи