Применение УДТ (УЗО) в системах TN-C

Согласно пункта 411.4.5 ГОСТ Р 50571.3-2009 следует, что защитное устройство дифференциального тока (УДТ) (которое часто до сих пор некорректно именуют как УЗО) не должно применяться в системе TN-C. Другими словами, действующий национальный стандарт запретил использование УДТ в низковольтных электроустановках, соответствующих типу заземления системы TN-C.

Причина запрета.

Причина этого запрета указана в п. 411.4.3 ГОСТ Р 50571.3-2009: “Включение каких-либо коммутационных или разъединительных устройств в PEN-проводник не допускается.”. В пункте 543.3.3 ГОСТ Р 50571.5.54-2013 такое же требование сформулировано в общем виде: “В цепях защитных проводников не следует устанавливать отключающие устройства, однако в них могут быть соединения, предназначенные для проведения испытаний и разбираемые с помощью инструментов.”

Процитированные требования полностью соответствуют основополагающему правилу, распространяющемуся на все защитные проводники, которое предписывает обеспечивать электрическую непрерывность их цепей. Поэтому в цепи защитных проводников запрещено включать коммутационные устройства, которые во время своего оперирования могут их разомкнуть.

Применение УДТ в электроустановках зданий, соответствующих типу заземления системы TN-C, обоснованно запрещено требованиями ГОСТ Р 50571.3-2009 для тех случаев, когда после УДТ (со стороны нагрузки) пытаются использоваться PEN-проводник. Однако вполне допустимо применять УДТ в тех частях электроустановок зданий, где электрические цепи с PEN-проводниками расположены до их входных выводов. Также до УДТ должны быть выполнены присоединения защитных проводников к PEN-проводникам стационарных электропроводок или к PEN-шинам низковольтных распределительных устройств.

А что говорит ПУЭ по этому поводу?

Требования п. 1.7.80 ПУЭ не содержат категорического запрета на использование УДТ в системах TN-C:

“Не допускается применять УЗО, реагирующие на дифференциальный ток, в четырехпроводных трехфазных цепях (система TN-C). В случае необходимости применения УЗО для защиты отдельных электроприемников, получающих питание от системы TN-C, защитный РЕ-проводник электроприемника должен быть подключен к PEN-проводнику цепи, питающей электроприемник, до защитно-коммутационного аппарата”

Это требование допускает ограниченное использование устройств дифференциального тока в системах TN-C, которое было запрещено требованиями п. 413.1.3 ранее действовавшего ГОСТ Р 50571.3–94, а в настоящее время запрещено следующими требованиями п. 411.4.5 действующего ГОСТ Р 50571.3.

Харечко Ю.В. на основании своего анализа заключил, что процитированное требование ПУЭ имеет ошибки. А именно:

« Во-первых, как установил стандарт МЭК 60364-1 и разработанный на его основе ГОСТ 30331.1, четырёхпроводные трёхфазные цепи могут содержать следующие комбинации проводников:

  • три фазных проводника и PEN-проводник;
  • три фазных проводника, нейтральный проводник и защитный проводник, который не учитывают при указании общего числа проводников электрической цепи, сети или системы.

Первую комбинацию проводников имеют трёхфазные электрические цепи в низковольтных электроустановках, соответствующих типу заземления системы TN-C. Вторую комбинацию проводников могут иметь электрические цепи в низковольтных электроустановках, соответствующих типам заземления системы TN-S, TN-C-S, TT и IT. Поэтому для исключения неопределённости из рассматриваемых требований следует изъять слова «четырехпроводных трехфазных цепях», оставив в них упоминание о системе TN-C.

Во-вторых, фраза «электроприемников, получающих питание от системы TN-C» противоречит определению системы распределения электроэнергии (см. 20.65 ГОСТ 30331.1), для которой установлено пять типов заземления системы. Электроприёмник является составной частью этой системы. То есть в рассматриваемых требованиях должно быть сказано о защите отдельных электроприёмников в системе TN-C.

В-третьих, устаревший термин «устройство защитного отключения» необходимо заменить термином «устройство дифференциального тока».

В-четвёртых, в требованиях ПУЭ использовано некорректное словосочетание «защитно-коммутационный аппарат», которое характеризует любое защитное и коммутационное устройство. Поскольку таким устройством может быть, например – плавкий предохранитель, в анализируемых требованиях следует указать конкретное защитное устройство – УДТ.

В-пятых, возникает естественный вопрос: является ли система TN-C таковой, если в ней происходит разделение РЕN-проводника на нейтральный и защитный проводники хотя бы для одного электроприёмника? »

Рассматриваемое требование в ПУЭ следует сформулировать так (так как это сделано в примечании 1 к пункту 411.4.5 ГОСТ Р 50571.3-2009:

«При применении УДТ в системах TN-C и TN-C-S PEL-проводник или PEN-проводник не должен быть использован на стороне нагрузки. Присоединение защитного проводника к PEL-проводнику или PEN-проводнику должно осуществляться на стороне источника питания по отношению к УДТ. »

Таким образом, допускается использование УДТ в тех частях низковольтных электроустановок, соответствующих типу заземления TN-C-S, в которых применяют PEN-проводники.

На рисунке 1 показано применение УДТ в электроустановке здания, соответствующей типу заземления системы TN-C-S, в которой PEN-проводник разделяют для части электроустановки здания. Первый электроприёмник установлен в той части электроустановки здания, в которой имеются PEN-проводники. Второй электроприёмник используют в части электроустановки здания, где применяют только защитные проводники. Требования ГОСТ Р 50571.3-2009 допускают представленный на рисунке 1 способ использования УДТ.

Применение УДТ в электроустановке здания, соответствующей типу заземления системы TN-C-S
Рис. 1. Применение УДТ в электроустановке здания, соответствующей типу заземления системы TN-C-S

На рисунке 1 показано:

  • 1 – заземляющее устройство источника питания;
  • 2 – заземляющее устройство электроустановки здания;
  • 3 – открытые проводящие части.

Харечко в своей книге [4] сделал следующий вывод:

Однако построение электрических цепей в электроустановке здания, соответствующей типу заземления системы TN-C-S, в месте подключения первого электроприёмника аналогично устройству электрических цепей, которые имеются в низковольтной электроустановке, соответствующей типу заземления системы TN-C. Поэтому нельзя признать обоснованным запрет на применение УДТ в низковольтных электроустановках с типом заземления системы TN-C, установленный требованиями ГОСТ Р 50571.3-2009. Его появление можно объяснять распространённым ошибочным представлением о наличии в таких низковольтных электроустановках только PEN-проводников и об отсутствии в них защитных проводников PE.

Харечко предложил, какие изменения нужно внести в ГОСТ Р 50571.3-2009:

«Для устранения погрешности нормативных требований в примечании 1 к п. 413.1.3.8 ГОСТ Р 50571.3-2009 целосообразно внести следующие изменения:

  • исключить второе требование, запрещающее применение УДТ в системе TN-C;
  • третье требование изложить в следующей редакции: При применении УДТ в системах TN-C и TN-C-S PEN-проводник не должен быть использован на стороне нагрузки. Присоединение защитного проводника к PEN-проводнику должно осуществляться на стороне источника питания по отношению к УДТ (предлагаемые изменения выделены жирным шрифтом). »

На рисунке 2 представлен пример использования УДТ в низковольтной электроустановке специального назначения, соответствующей типу заземления системы TN-C. Открытые проводящие части электроприёмников класса I присоединены к PEN-проводнику посредством защитных проводников. Защитные проводники, в свою очередь, присоединены к PEN-проводнику со стороны источника питания по отношению к УДТ. Главные цепи УДТ присоединены только к фазным и нейтральным проводникам, что является одним из условий их корректного оперирования в качестве защитных устройств.

Применение УДТ в электроустановке здания, соответствующей типу заземления системы TN-C
Рис. 2. Применение УДТ в электроустановке здания, соответствующей типу заземления системы TN-C

Список использованной литературы

  1. ГОСТ Р 50571.3-2009
  2. ГОСТ Р 50571.5.54-2013
  3. ПУЭ 7 издания
  4. Харечко Ю.В. Основы заземления электрических сетей и электроустановок зданий. 6-е изд., перераб. и доп. – М.: ПТФ МИЭЭ, 2012. – 304 с.