Принцип селективности для выбора автоматических выключателей и УЗО

Процесс прокладывания электрической проводки в жилых домах начинается с формирования принципиальной схемы расположения точек подачи электрической энергии на бытовые приборы и путь прокладывания к ним кабеля. Чтобы электроэнергией можно было пользоваться безопасно, в этих схемах предусматривается установка специальных защитных элементов. Это могут быть выключатели-автоматы, предохранители, УЗО и прочие устройства защитного действия. Каждый из этих приборов рассчитан на определенные функциональные возможности и не может быть универсальным. Поэтому нужно правильно подбирать устройство, исходя из его возможностей и технических параметров.

Основные аспекты селективности защитных устройств УЗО

Селективность, или по-другому избирательность, позволит обеспечить надежную и безопасную работу создаваемой электрической цепи. Учитывая ее основные аспекты можно правильно выбрать элементы защиты.

В любой электрической схеме используется иерархическая структура расположения выключателей-автомато и УЗО устройств защиты электроцепи. С их помощью осуществляется разбивка электрической проводки на отдельные участки, контроль за которыми возлагается на определенный тип устройств защиты. Неисправность в общей электрической схеме может возникать:

  • в области генератора тока;
  • в соединительных проводниках;
  • в цепи приемников электроэнергии.

В каждом из этих случаев потребуется свое техническое решение, чтобы можно было быстро выявлять неполадки и локализовывать их. Принцип селективности поможет верно разбить всю цепь на отдельные зоны и установить там, в правильной последовательности, защитные устройства.

Основные категории селективности

Можно выделить абсолютную и относительную селективность.

Абсолютная селективность направлена на возможность отключения повреждений только в отдельной зоне. УЗО, подобранные по относительной селективности, способны реагировать на неполадки как в своей зоне контроля, так и соседних. Чтобы исключить ложные срабатывания этих устройств они поддерживают ряд дополнительных функций, среди которых:

  • временная уставка выдержки срабатывания;
  • возможность установки граничных величин срабатывания по току, напряжению, сопротивлению, мощности и пр.

Принципы выбора автоматов УЗО по времени их срабатывания

Реализацию этой процедуры продемонстрируем с использованием следующей схемы.

Схема выбора УЗО по времени срабатывания

Схема выбора УЗО по времени срабатывания

Для примера, в качестве уставки тока, для всех автоматов использован показатель в 25А, а временная уставка для разных защитных элементов является своей.

Если произойдет неисправность в потребителя, который получает питание через 3-й автомат, то ток от короткого замыкания привет к срабатыванию:

  • автомата на проблемном участке № 3;
  • на распределительном щитке № 2;
  • на ГРЩ № 3.

Минимальная уставка времени задается на автомате №3, она равна 0,1 сек. Этот автомат сработает первым и локализует область поломки. Выключатели с номерами 1 и 2 останутся включенными и будут обеспечивать питание к зонам 4 и 5.

Если автомат № 3 по какой-то причине не сработает через 0,1 сек отсечку тока придется выполнять автомату № 2, отвечающему за защиту распределительного щитка. Это произойдет через 0,5сек, при этом будут обесточены пользователи не только 3 зоны, а и 4 и 5.

Если же не сработает ни 3 ни 2 автомат, то защита обеспечивается автоматом № 1 на главном распределительном щите. Отсечка тока будет проведена через 1 сек. При этом будут отключены зоны 3, 4 и 5, которые питаются от РЩ № 2, а также пользователи, подключаемые к щиткам ГРЩ № 1.

Принцип подбора автоматов и УЗО по токах срабатывания

Аспекты выбора проанализируем по следующей схеме.

Схема выбора УЗО по току срабатывания

Схема выбора УЗО по току срабатывания

Тут, аналогично, как и в первом случае используется принцип того, что в первую очередь должны сработать устройства, находящиеся в ближайшей к поломке зоне. Резервирования возлагается на устройства второй, третьей и следующих зон.

В случае короткого замыкания в цепи потребителя №3, 4, или 5 сначала отключится УЗО защиты области замыкания, а устройство №2 зарезервирует его функционирование. Возможную неисправность этой защиты будет резервировать автомат №1 ГРЩ.

Максимальное значение тока уставки в 0,3 А устанавливается на защите ГРЩ №1, а самые маленькие значения в 30мА задаются на УЗО конечных присоединений. На распределительном щитке главного УЗО№2 устанавливают промежуточное значение срабатывания – 0,1А.

На практике, при построении электрических схем, используют комбинированное применение устройств защиты с временными и токовыми уставками. Это гарантирует наиболее безопасное и надежное обеспечение электрической энергией конечных пользователей.