Защита от сверхтока («overcurrent protection») — это защита, отключающая электрическую цепь при появлении в ней сверхтока [1].
Требования.
Обратимся к книге [1] автора Харечко Ю.В., который, проведя анализ нормативной документации, заключил следующее:
« Требования к защите электрических цепей от токов перегрузки и короткого замыкания приведены в стандарте МЭК 60364‑4‑43 и в разработанном на его основе ГОСТ Р 50571.4.43-2012. Обоими стандартами предусмотрено обязательное выполнение в электроустановках зданий защиты от сверхтока проводников ее электрических цепей, как правило, посредством их отключения устройствами защиты от сверхтока, к которым, прежде всего, относятся автоматические выключатели и плавкие предохранители.
В обоих стандартах изложены общие требования к осуществлению защиты от сверхтока проводников в электроустановках зданий, установлены требования к характеристикам устройств защиты от сверхтока, приведены требования по согласованию характеристик проводников и устройств защиты от перегрузки и короткого замыкания, а также конкретизированы требования по защите проводников от токов перегрузки и токов короткого замыкания.
В качестве устройств защиты от сверхтока в электроустановках зданий можно использовать автоматические выключатели, плавкие предохранители и их сочетания, которые удовлетворяют требованиям соответствующих стандартов, входящих в составы комплексов МЭК 60898 «Электрические аксессуары. Автоматические выключатели для защиты от сверхтока для бытовых и подобных установок», МЭК 60947 «Низковольтная коммутационная аппаратура и аппаратура управления», МЭК 61009 «Автоматические выключатели, управляемые дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтока для бытового и подобного использований (АВДТ)» и МЭК 60269 «Низковольтные плавкие предохранители». »
В Российской Федерации и других странах ЕАЭС действуют:
- ГОСТ IEC 60898-1-2020;
- ГОСТ IEC 60898-2-2011;
- ГОСТ Р 50030.2-2010;
- ГОСТ IEC 61009-1-2020;
- стандарты комплекса ГОСТ IEC 60269 «Предохранители плавкие низковольтные», а также другие стандарты.
В стандарте МЭК 60364‑4‑43 и ГОСТ Р 50571.4.43-2012 [2] указано, что устройства защиты от токов перегрузки должны иметь время-токовую характеристику с обратно-зависимой выдержкой времени, а также обеспечивать отключение токов перегрузки раньше, чем произойдет опасное повышение температуры проводников и контактов в местах их соединений.
Устройства защиты от токов короткого замыкания должны отключать любые токи короткого замыкания вплоть до их номинальной коммутационной способности при коротком замыкании раньше, чем эти токи вызовут опасные повышения температуры проводников и контактов в местах их соединений или опасные механические воздействия на проводники. Эти устройства могут быть установлены в тех местах электроустановок зданий, где защита от токов перегрузки не требуется или ее выполняют другими защитными устройствами.
В международном и национальном стандартах также приведены требования по выполнению защиты от сверхтока в электрических цепях электроустановки здания. В соответствии с этими требованиями устройства защиты от перегрузок и коротких замыканий, как правило, следует устанавливать в тех точках электрических цепей, где из-за изменения сечения, конструкции или материала проводников, а также способа их прокладки уменьшаются значения допустимых длительных токов проводников (см. статью «Допустимый длительный ток проводника»).
Рекомендуется не устанавливать устройства защиты от сверхтока в электрических цепях, питающих электрооборудование, отключение которого может привести к возникновению угрозы безопасности. К таким электрическим цепям относят, например, цепи возбуждения электрических машин, электрические цепи, питающие грузоподъемные электромагниты, вторичные цепи трансформаторов тока. В этих случаях необходимо устанавливать устройства аварийной сигнализации.
Особенности.
Харечко Ю.В. в своей книге [1] акцентирует внимание на некоторых особенностях защиты от сверхтока:
« Обнаружение сверхтоков необходимо выполнять во всех фазных проводниках. Отключать следует те фазные проводники, в которых обнаружен сверхток. Однако, если отключение одного фазного проводника может вызвать опасные последствия, например, когда к трехфазной электрической цепи подключен трехфазный электродвигатель, должны быть предусмотрены специальные меры. Иными словами, при появлении сверхтока в одном фазном проводнике трехфазной электрической цепи отключают все фазные проводники. Таким образом, исключают неполнофазное функционирование трехфазного электрооборудования.
В электроустановках зданий, соответствующих типам заземления системы TN‑S, TN‑C‑S, TN‑С и TT, не требуется обнаружение сверхтоков в нейтральных проводниках в тех случаях, когда их сечения эквивалентны сечениям фазных проводников и ожидаемые токи, которые могут протекать по нейтральным проводникам, не превышают значения токов в фазных проводниках. Однако если в какой-то электрической цепи сечение нейтрального проводника меньше сечения фазных проводников, следует предусмотреть обнаружение в нем сверхтока с последующим отключением фазных проводников. Нейтральный проводник при этом можно не отключать. Во всех случаях нейтральный проводник должен быть защищен от тока короткого замыкания.
В электроустановках зданий, соответствующих типу заземления системы IT и имеющих нейтральные проводники, требуется обнаружение сверхтока в нейтральном проводнике каждой электрической цепи. При его выявлении следует отключить все проводники, находящиеся под напряжением, включая нейтральный проводник. Однако в некоторых случаях стандарты допускают не выполнять указанные меры. »
Если электрические токи, протекающие по фазным проводникам трехфазной электрической цепи, имеют большую долю высших гармоник, электрический ток, протекающий в нейтральном проводнике может превысить его допустимый длительный ток даже при равномерной нагрузке по фазам. В этих условиях необходимо выполнять обнаружение перегрузки нейтрального проводника и отключать электрическую цепь. Требования по осуществлению защиты нейтральных проводников приведены в стандарте МЭК 60364‑5‑52 и в разработанном на его основе ГОСТ Р 50571.5.52-2011 [3].
Если необходимо осуществлять защиту от сверхтока в нейтральных проводниках, в однофазных электрических цепях можно использовать двухполюсные автоматические выключатели со всеми защищенными полюсами, в трехфазных электрических цепях − четырехполюсные автоматические выключатели со всеми защищенными полюсами. Примеры применения таких автоматических выключателей приведены в статьях «Как собрать трехфазное ВРУ для частного дома» и «Как собрать трёхфазный квартирный щиток?». Отключить нейтральный проводник следует после отключения фазных проводников. Включение нейтрального проводника можно выполнять раньше или одновременно с фазными проводниками.
Список использованной литературы
- Харечко Ю.В. Краткий терминологический словарь по низковольтным электроустановкам. Часть 5// Приложение к журналу «Библиотека инженера по охране труда». – 2017. – № 2. – 160 c
- ГОСТ Р 50571.4.43-2012
- ГОСТ Р 50571.5.52-2011