Защита от перегрузки: требования, особенности

Защита от перегрузки («overload protection») — защита, отключающая электрическую цепь при возникновении в ней перегрузки.

Требования.

Обратимся к книге [1] автора Харечко Ю.В., который, проведя анализ нормативной документации, заключил следующее:

« Требования к защите электрических цепей от перегрузки приведены в разделе 433 «Защита от тока перегрузки» стандарта МЭК 60364‑4‑43 и разработанного на его основе ГОСТ Р 50571.4.43-2012. Обоими стандартами предусмотрено обязательное выполнение в электроустановках зданий защиты от перегрузки проводников ее электрических цепей, как правило, посредством их отключения устройствами защиты от сверхтока, к которым, прежде всего, относятся автоматические выключатели и плавкие предохранители.

В соответствии с требованиями п. 433.1 [2] международного и национального стандартов устройства защиты от перегрузки должны иметь время-токовую характеристику с обратно-зависимой выдержкой времени и обеспечивать отключение токов перегрузки раньше, чем произойдет опасное повышение температуры проводников и их соединений. Рабочая характеристика любого устройства защиты от сверхтока, применяемого для защиты кабеля (проводов) электропроводки от перегрузки, должна отвечать следующим условиям:

I_B≤I_n≤I_z

I₂ ≤ 1,45I_z,

• где I_B – расчетный ток электрической цепи, А;
• I_n – номинальный ток устройства защиты от сверхтока, А;
• I_z – допустимый длительный ток жил кабеля (провода), А;
• I₂ – ток, обеспечивающий надежное срабатывание устройства защиты от сверхтока в течение условного времени¹, А. »

Примечание 1: В ГОСТ Р 50571.4.43-2012 вместо условного времени ошибочно указано стандартное время, которое не определено и не разъяснено национальным стандартом.

[1]

В приложениях B обоих стандартов приведен рисунок B.1, иллюстрирующий эти условия.

Примечание к рисунку: Приведен рисунок B.1 из стандарта МЭК 60364‑4‑43. В ГОСТ Р 50571.4.43-2012 некоторые характеристики на этом рисунке названы неправильно.

[1]

Согласно [3] и [4]:

Ток I₂ для автоматических выключателей принимают равным условному току расцепления, для плавких предохранителей – условному току плавления. Условный ток расцепления для автоматических выключателей, соответствующих требованиям стандарта МЭК 60898‑1 и ГОСТ IEC 60898-1-2020, а также для АВДТ, соответствующих требованиям стандарта МЭК 61009‑1 и ГОСТ IEC 61009-1-2020, установлен равным I_t = 1,45I_n. Любой автоматический выключатель и АВДТ должны расцепиться при таком сверхтоке в течение условного времени, которое равно 1 ч, если их номинальный ток I_n до 63 А включительно, и 2 ч, если I_n больше 63 А.

Таким образом, применительно к автоматическим выключателям, соответствующим требованиям стандарта МЭК 60898‑1 и ГОСТ IEC 60898-1-2020, I₂ = 1,45 I_n. Поэтому указанную выше вторую формулу можно преобразовать так:

1,45 I_n ≤ 1,45 I_z или I_n ≤ I_z.

Особенности.

Харечко Ю.В. в своей книге [1] акцентирует внимание на некоторых особенностях защиты от перегрузки:

« В стандарте МЭК 60364‑4‑43 и ГОСТ Р 50571.4.43-2012 отмечается, что при соблюдении указанных требований нельзя обеспечить защиту проводников от малых длительных токов перегрузки, которые меньше, чем I₂. В таких случаях следует предусматривать выбор проводников с бóльшим сечением, т. е. если подобные токи могут протекать в электрических цепях электроустановки здания, то для обеспечения гарантированной защиты их проводников от малых токов перегрузки целесообразно обеспечить следующее согласование характеристик устройств защиты от сверхтока и защищаемых им проводников:

I_B ≤ I_n < I_z

Иными словами, допустимый длительный ток проводника должен превышать номинальный ток автоматического выключателя и плавкого предохранителя. Такой подход достаточно широко распространен в некоторых странах. Например, в Норвегии для защиты от перегрузки электрических цепей, выполненных медными проводниками сечением 1,5 мм², 2,5 мм² и 4,0 мм² и имеющих изоляцию из поливинилхлорида, применяют устройства защиты от сверхтока с номинальным током не более соответственно 13 А (при некоторых условиях – не более 10 А), 16 А и 25 А (при некоторых условиях – не более 20 А).

Подобную практику целесообразно «узаконить» и в нашей стране, обеспечив на этапе создания электроустановок зданий повсеместное применение устройств защиты от сверхтока с номинальным током не более 10 А для защиты от сверхтока медных проводников электропроводок сечением 1,5 мм², 16 А – 2,5 мм² и 20 А – 4,0 мм². Аналогичного подхода следует придерживаться и при проведении реконструкции существующих электроустановок зданий, когда заменяют проводники электропроводок. »

Список использованной литературы

1. Харечко Ю.В. Краткий терминологический словарь по низковольтным электроустановкам. Часть 5// Приложение к журналу «Библиотека инженера по охране труда». – 2017. – № 2. – 160 c
2. ГОСТ Р 50571.4.43-2012
3. ГОСТ IEC 60898-1-2020
4. ГОСТ IEC 61009-1-2020