УЗДП: база знаний

К содержанию

opera-snapshot_2024-06-27

 

Что такое УЗДП и какое место он занимает в ряду приборов защиты?

 Устройство защиты от дугового пробоя (УЗДП) – устройство защиты электросетей, предназначенное для предотвращения пожаров, возникающих из-за дугового пробоя (пожароопасного искрения) в электропроводке и электрооборудовании.

Принцип работы УЗДП основан на постоянном анализе микроконтроллером устройства большого количества параметров работы защищаемого участка электроцепи: силы тока, напряжения, частоты, наличия в сети высокочастотного сигнала, других характерных признаков искрения. При обнаружении дугового пробоя УЗДП отключает защищаемый участок от питающей сети, тем самым предотвращая возможный пожар.

Данный класс устройств обозначен в российском стандарте ГОСТ IEC 62606-2016 термином УЗДП – устройство защиты при дуговом пробое. УЗДП также может иметь названия: УЗИс (Устройство Защиты от Искрения), УОДП (Устройство Обнаружения Дугового Пробоя), AFDD (Arc Fault Detection Device), AFCI (Arc Fault Circuit Interrupter). Термин «искрение» в названии устройства означает повторяющийся дуговой пробой.

К содержанию

Зачем нужны УЗДП, если есть автоматические выключатели (АВ) и вывключатели дифференциального тока ВДТ)?

АВ и ВДТ в общем случае не защищают цепь от дуговых пробоев. Например, плохой контакт в электрической цепи, приводящий к дуговому пробою, увеличивает общее сопротивление цепи и, таким образом, лишь уменьшает величину проходящего по ней тока. Поэтому его не чувствует автомат. Утечки тока на землю при этом не образуется, поэтому не реагирует и ВДТ.

УЗДП представляют собой 3-й этап в развитии средств защиты электрических цепей после АВ и ВДТ.

table1

  1. Последовательный дуговой пробой. Сверхтоки/короткое замыкание и утечка тока отсутствуют. АВ и ВДТ проблему не обнаруживают, не срабатывают.
  2. Параллельный дуговой пробой «фаза-нейтраль». Ток короткого замыкания может быть не достаточен для срабатывания АВ (расчет номинального тока АВ, например, на высокие пусковые токи оборудования в цепи), АВ может сработать слишком поздно. Утечки тока в данном случае нет, причин для срабатывания УЗО тоже.
  3. Параллельный дуговой пробой «фаза-земля». Ток короткого замыкания может быть не достаточен для срабатывания АВ (расчет номинального тока АВ, например, на высоки пусковые токи оборудования в цепи) à АВ может сработать слишком поздно. ВДТ может не отключиться (при импульсном характере искрения). 

УЗДП отключит цепь во всех случаях, если ранее не сработают АВ и ВДТ.

К содержанию

Является ли именно искрение частой причиной пожаров?

Доля пожаров из-за аварийного режима работы электросетей и оборудования (АРРЭиО) только увеличивается.

За последние 10 лет:

  • доля пожаров из-за АРРЭиО в общем количестве пожаров выросла 23% до 38%
pict1
  • доля погибших выросла с 14% до 24%
  • доля прямого материального ущерба выросла с 29% до 40%

По отдельным видам объектов 2022 (2021) гг.

circle

К содержанию

Типовые проблемы в электросетях и электрооборудовании, приводящие к пожару.

Каждая из причин, вместе или в любом сочетании, может стать причиной пожара!

icon_ecotech_-01

Ослабленный контакт. Характерен для выключателей, розеток, распаечных коробок. Может быть слышен в виде характерного шуршания. Возникает из-за ослабления контактов (не полностью затянутые винтовые соединения).

icon_ecotech_-02

Механическое повреждения кабеля. Повреждения при эксплуатации электроприборов. 

icon_ecotech_-03

Передавленный кабель. Кабель может быть передавлен компоновкой розеток, мебельными ножками и т.п.  

icon_ecotech_-04

Неполноценный контакт. Вилка, может быть не полностью вставлена в розетку, либо размеры контактов вилки не соответствуют контактам розетки. 

icon_ecotech_-05

Дефект кабеля. Заводской дефект кабеля может иметь место. Дефект не всегда обнаруживается до окончания электромонтажных работ. 

icon_ecotech_-09

Повреждение грызунами и домашними животными. Грызуны могут повредить кабели, прежде всего, в подвальных и чердачных помещениях, кошки и собаки в жилых помещениях. 

icon_ecotech_-08

Механическое повреждение изоляции. Данное повреждение может произойти, например, при ремонтных работах в помещении. 

icon_ecotech_-07

Повреждение или старение изоляции. Старение изоляции может вызвать потерю защитных свойств изоляции и, как следствие, возникновение пожароопасной ситуации.

icon_ecotech_-06

Скрутка медных и алюминиевых проводов. Медь и алюминий имеют разные физико-химические свойства. Медь и алюминий формируют гальваническую пару. Из-за чего в поверхности металлов формируются пустоты, раковины, из-за чего ухудшается качество контакта, возрастает его сопротивление. Соединение начинает греться, что, в худшем случае, способно вызвать возгорание проводки.

К содержанию

Какому стандарту отвечает УЗДП и какие аналоги этого стандарта есть в мире?

Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 мая 2017 г. N 413-ст утвержден межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 62606-2016 “Устройства защиты бытового и аналогичного назначения при дуговом пробое. Общие требования.” Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 62606:2013 "Устройства обнаружения короткого замыкания через дугу. Общие требования" ("General requirements for arc fault detection devices", IDT). В Европе этот стандарт уже существует также в региональных и национальных формах (DIN EN, VDE и т.д.).

К содержанию

Какие виды дугового пробоя учитывает ГОСТ IEC 62606-2016?

Ответ. П.П. 3.7 -3.9 обозначенного стандарта.

  • Дуговой пробой (замыкание) на землю (earth arc fault): Дуговой пробой, при котором ток протекает от активного проводника в землю.
  • Параллельный дуговой пробой (parallel arc fault): Дуговой пробой, при котором ток протекает между активными проводниками, параллельно нагрузке цепи.
  • Последовательный дуговой пробой (series arc fault): Дуговой пробой, при котором ток протекает через нагрузку (нагрузки) концевой цепи, защищаемой УЗДП.

К содержанию

На какую площадь рассчитано устройство? Сколько устройств нужно поставить для защиты квартиры?

 Ответ. УЗДП обеспечивает защиту площади 120-150 кв.м. при её среднестатистической насыщенности различными электроприборами. На каждую фазу необходим отдельный УЗДП. При использовании трехфазных потребителей потребуется установка реле контроля фаз.

К содержанию

Почему УЗДП после срабатывания не восстанавливает подачу напряжения автоматически?

В п.8.2.2 стандарта 62606 указано: «УЗДП должно иметь механизм свободного расцепления». То есть, автоматическое восстановление подачи напряжения должно быть исключено, требуется только ручное включение.

По этой причине ни в США, ни в Европе не делают ни одного УЗДП с автоматическим восстановлением питания – только ручное.

К содержанию

Почему в УЗДП нет функции отключения по пониженному напряжению?

Это тоже связано с механизмом свободного расцепления и ручным включением. В загородных сетях напряжение очень часто пропадает – на несколько секунд и намного более. Если УЗДП каждый раз будет отключаться, пользователь часто должен будет его включать. Это сочтено крайне неудобным, поэтому такая функция в прибор не введена. В зарубежных УЗДП ее тоже нет.

К содержанию

Почему питание в УЗДП подаётся только с одной стороны и при этом снизу?

По ряду технических причин это связано с конструкцией расцепителя. Она несимметрична в вертикальном направлении, а перевернуть выключатель «вверх ногами» невозможно, так как тогда замыканию контактов соответствовало бы положение рукоятки управления вниз, что запрещено стандартом (п.8.2.2). Поэтому и сделана подача снизу. Отметим, что во многих известных нам на сегодня зарубежных УЗДП - Siemens, Eaton, Schrack – питание подаётся именно снизу.

К содержанию

Сработает ли устройство от искрения в сети на входных клеммах или от искрения у соседей?

Нет, не сработает. Искрение, происходящее ВНЕ защищаемой цепи, неизбежно вызывает броски тока и напряжения различной силы в подключённой к УЗДП нагрузке, но алгоритм сбора информации и принятия решений построен так, что УЗДП срабатывает на искрение ТОЛЬКО в защищаемой цепи.

К содержанию

Хотелось бы больше подробностей про принцип работы — как УЗДП понимает, что происходит искрение, какие критерии обнаружения?

Анализируется совокупность параметров тока и напряжения сети, характерных для искрения. Момент пробоя в данном полупериоде характеризуется скачкообразным возрастанием модуля тока в защищаемой цепи, а также скачком напряжения фаза-ноль на клеммах УЗДП. Эти скачки и дают информацию, обрабатываемую электроникой УЗДП. При определенных величине, форме, полярности, времени и темпе следования этих скачков автоматика устройства принимает решение об отключении защищаемой цепи.

К содержанию

Даёт ли УЗДП защиту подключённой цепи от импульсных бросков напряжения?

Да, на входе УЗДП размещён варистор. Параметры варисторной защиты приведены в Руководстве по эксплуатации.

К содержанию

Некоторые УЗДП имеют в своем корпусе и автомат и УЗО, а УЗДП не имеет. Какой вариант соответствует стандарту?

Оба вида соответствуют. Стандарт предписывает 3 типа конструкции УЗДП:

  1. с собственным расцепителем, но без автомата и УЗО;
  2. с автоматом или УЗО или с ними обоими в одном корпусе с детектором искрения;
  3. детектор искрения с исполнительным устройством, которое при срабатывании механическим действием расцепляет автомат или УЗО определенной модели, собранные с этим детектором в единый блок на месте установки.

Какой показатель сетевого напряжения измеряет УЗДП – средневыпрямленное, среднеквадратичное, пиковое?

Среднеквадратичное (True RMS).

К содержанию

Для чего необходимо средство контроля работоспособности (СКР)? Другие УЗДП продаются без СКР.

Это дополнительная сервисная функция, предоставляемая изготовителем УЗДП.  Основное назначение СКР – определение реальной зоны функционирования УЗДП по месту его конкретной инсталляции. СКР, подключённый к сети, производит воспринимаемые УЗДП признаки искрения с наименьшим значением тока искрения, подлежащим обнаружению по стандарту 62606. Для напряжения 230 В это – 2,5 А. Вторая функция СКР – проверка исправности УЗДП. Это может делаться и на самом УЗДП после монтажа простым касанием вилки СКР к винтам выходных клемм УЗДП, и в ходе эксплуатации через любую розетку.

К содержанию

Что делать, если при испытаниях СКР выявляются розетки, при включении в которые СКР УЗДП не срабатывает?

Варианты действий:

  1. Убедиться, что розетка подключена именно к защищаемой линии.
  2. Принять меры к расширению зоны функционирования, приведенные в «Руководстве по эксплуатации» и паспорте на УЗДП;
  3. Поставить дополнительный УЗДП, разделив защищаемую цепь параллельным или последовательным образом.

К содержанию

Как убедиться, что УЗДП действительно защищает всю подключенную через него цепь?

Использование СКР искрения для УЗДП, разработанного по КД «Эколайт». Для других УЗДП – не знаем. Возможно, пробовать как-то искрить нагрузкой в розетках.

К содержанию

Как проверяется исправность УЗДП?

По стандарту возможны и ручная (кнопкой) и автоматическая диагностика, и обе вместе. В УЗДП применена автоматическая самодиагностика, проводимая, согласно стандарту, после каждого включения контактов и далее не реже 2 раз в сутки. Кроме того, фактическая исправность УЗДП может быть в любое время проверена СКР (см. Вопрос 15). Как проверять фактическую исправность других УЗДП с автоматической диагностикой – не знаем, это вопрос к изготовителям.

К содержанию

Можно ли проверять УЗДП других изготовителей СКР?

Нет, нельзя, другие УЗДП не обязаны от него срабатывать, хотя какие-то, не исключено, и сработают. В разных УЗДП искрение обнаруживают по разным признакам, и наше СКР генерирует признаки, используемые нашим УЗДП. Универсальным СКР может служить генератор реального искрения, но это вещь недешевая и громоздкая.

К содержанию

На совместимость с каким оборудованием проверялось УЗДП?

Было проведено большое количество опытов. Кроме этого, проводились испытания по разделу 9.9 стандарта 62606, включающему 7 видов разнотипного оборудования. Ложных срабатываний и потери чувствительности к искрению не наблюдалось. А также длительными прогонами на офисных и жилых объектах. Ложных срабатываний и потери чувствительности к искрению также не наблюдалось.

К содержанию

Конкурентные преимущества УЗДП.

Ответ.

  • Сделано в России!
  • Многофакторный и многоступенчатый алгоритм обеспечивает надежное обнаружение искрения (дугового пробоя):
    • на распределенных линиях
    • в цепи с нагрузкой большой мощности, ток в цепи – до 63 А (на дом или квартиру площадью до 150 кв.м. достаточно одного устройства на каждую фазу)
  • Отсутствие ложных срабатываний
  • Потребительские характеристики:
    • Неотключаемая индикация причины срабатывания (не требуется повторного включения для определения причины срабатывания)
  • Независимое внешнее средство контроля работоспособности и определения зоны функционирования
  • Дополнительная функция – реле отключения по перенапряжению
  • Конкурентная цена

Краткий исторический экскурс по обязательному применению УЗДП в России

Впервые применение УЗДП стало обязательным в 2021 г. на основании постановления Правительства РФ от 28.05.2021 г. № 815 – разделы о применении УЗДП из СП 256.1325800.2016 (с изменением № 4) были внесены в «обязательный» перечень к Техническому регламенту о безопасности зданий и сооружений (Федеральный закон от 30.12.2009 № 384-ФЗ).

В 2022 г. в рамках «регуляторной гильотины» Постановление № 914 отменило почти все положения Постановления № 815, в «обязательном» перечне осталось всего 5 основополагающих ГОСТ и СП из 69, многие важные требования отменены, в т. ч. обязательность УЗДП.

С 1 марта 2024 г. вступило в силу Постановление Правительства РФ от 30.03.2023 г.
№ 510 «О внесении изменений в пункт 32 Правил противопожарного режима в Российской Федерации», согласно которому:

Электроустановки зданий общежитий, хостелов, общеобразовательных организаций, образовательных организаций с наличием интерната, дошкольных образовательных организаций, специализированных домов престарелых и инвалидов (неквартирных), спальных корпусов организаций отдыха детей и их оздоровления, медицинских организаций, предназначенных для осуществления медицинской деятельности, оборудуются устройствами защиты от дугового пробоя, которые поддерживаются в исправном состоянии.

Изменение № 6 к СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа» взаимоувязано с изменениями в Правилах противопожарного режима и предписывает обязательное применение УЗДП в электроустановках следующих типов зданий:

  • дошкольных образовательных организациях;
  • общеобразовательных организациях;
  • образовательных организациях с наличием интерната;
  • спальных корпусов организаций отдыха детей и их оздоровления;
  • медицинских организациях, предназначенных для осуществления медицинской деятельности (поликлиниках, больницах, госпиталях, диспансерах и т. д.);
  • специализированных домах престарелых и инвалидов неквартирного типа;
  • общежитиях;
  • хостелах;
  • многоквартирных жилых домах высотой более 50 м;
  • одноквартирных жилых домах площадью более 150 кв. м.

Изменение № 6 вступило в силу с 29.01.2024 г.

Перечни общественных зданий в Правилах противопожарного режима в Российской Федерации и в СП 256.1325800.2016, для которых применение УЗДП обязательно, совпадают.

В случае, если подготовка проектной документации осуществляется на основании градостроительного плана земельного участка (ГПЗУ), выданного до даты вступления в силу Изменений в СП (29 января 2024 г. – для Изменения № 6 к СП 256.1325800.2016), или документации по планировке территории, утвержденной до этой даты, при проведении экспертизы проектной документации осуществляется оценка соответствия такой проектной документации требованиям редакции СП без указанных Изменений.

В случае, если с даты выдачи ГПЗУ или даты утверждения проекта планировки территории прошло более полутора лет, при проведении экспертизы проектной документации осуществляется оценка ее соответствия требованиям СП, действующим на дату поступления проектной документации на экспертизу (часть 5.2 ст. 49 Градостроительного кодекса Российской Федерации).

Таким образом, в настоящее время применение УЗДП в электроустановках зданий, перечисленных в В.1 Приложения В к СП 256.12325800.2016 обязательно, как для объектов нового строительства, так и для действующих объектов. Действующие объекты должны быть оснащены УЗДП при реконструкции или очередном капитальном ремонте.

Если проектная документация выполнена и утверждена до 29.01.2024 г., то применение УЗДП необязательно.

К содержанию

О применении УЗДП в групповых сетях с трёхфазными электроприёмниками

В СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа» с изменениями 1-4 (утверждены приказом Минстроя России 30.12.2020 г.) применение однофазных (одно- и двухполюсных) УЗДП для защиты групповых сетей с трёхфазными электроприёмниками не допускается в связи с возможностью отключения одной фазы, что может привести к неисправности электрооборудования (примечание к пункту В.4.6, Приложение В). В пункте В.4.8 указано, что допускается применение четырёхполюсных и трёхполюсных УЗДП.

В Изменении 6 к СП 256.1325800.2016 введены обновленные требования к применению трёхфазных УЗДП, пункт В.3.9, Приложение В:

«В групповых сетях электроснабжения трёхфазных электроприёмников следует применять трёх- или четырёхполюсные УЗДП.

При проектировании в исключительных случаях допускается применение трёх одно- или двухполюсных УЗДП для защиты трёхфазной групповой сети при условии обеспечения дополнительных мер защиты трёхфазных электроприёмников от возможного выхода из строя при отключении одной из фаз, например, установка в данную сеть реле контроля фаз».

В настоящее время трёхфазные УЗДП не выпускаются ни одним из производителей, ориентировочный срок появления трёхфазных УЗДП на российском рынке – второе полугодие 2025 года.

Имеется опыт применения однополюсных УЗДП для защиты групповой цепи питания системы вентиляции в общественном здании с применением реле контроля фаз, но данный опыт нельзя рекомендовать к массовому применению, т. к. он требует дополнительного места в распределительном щите и не может гарантированно быть применим к УЗДП любого производителя. Например, необходимо применять разные схемы подключения однополюсных (без разрыва проводника нейтрали) и двухполюсных (с разрывом проводника нейтрали) УЗДП для защиты трёхфазного электроприёмника.

Учитывая вышеизложенное, гарантированно выполнить требование об обязательном применении УЗДП в цепях питания трёхфазных электроприёмников до появления на рынке трёхфазных УЗДП невозможно. Применение трёх однофазных УЗДП вместо трёхфазного допускается по решению заказчика или проектной организации на свое усмотрение.

К содержанию

О применении УЗДП в групповых сетях с электроприёмниками большой мощности

ГОСТ IEC 62606–2016 «Устройства защиты бытового и аналогичного назначения при дуговом пробое. Общие требования» не предусматривает производство, испытание и применение УЗДП, рассчитанных на номинальный ток более 63 А. Следовательно, в настоящее время групповые цепи электроснабжения мощных электроприёмников с расчетным током более 63 А по одной или каждой фазе защите УЗДП не подлежат.

К содержанию

Применение УЗДП для общественных и административных зданий, не указанных в В.1 приложения В.

В здании присутствуют помещения, отнесённые к категории пожароопасных (категория В4), например – помещения электротехнических шкафов, щитовых, ВРУ:

а) требуется ли установка УЗДП на всех отходящих линиях (к потребителям за пределами данных помещений) всех электротехнических шкафов, размещенных в данных помещениях?

б) требуется ли установка УЗДП на групповых сетях, проложенных к электропотребителям данных помещений (освещение, розеточная сеть и т. п.)?

Пункт 15.44 устанавливает требования к электрическим сетям в пожаро- и взрывоопасных зонах, т. е. к сетям до электроприёмников, установленных в этих зонах.

Если помещению присвоена категория по пожаро- и/или взрывоопасности, то УЗДП необходимо устанавливать в групповые цепи питания электроприёмников в этом помещении.

Вывод:

1. Установка УЗДП на всех групповых линиях (к потребителям за пределами помещений электрощитовых, которым присвоена категория пожароопасности) не требуется.

2. Установка УЗДП требуется на групповых сетях, проложенных к электропотребителям помещений, которым присвоена категория пожаро- и/или взрывоопасности (освещение, розеточная сеть и т. п.).

К содержанию

Нужно ли устанавливать в школьных учреждениях УЗДП в щит, в котором подключается оборудование кухни (220-380 В)?

На однофазные цепи УЗДП должен быть установлен.

На трёхфазные цепи трёх- или четырёхполюсные УЗДП должны устанавливаться. Однако, в настоящее время трёхфазные УЗДП не выпускаются ни одним из производителей.

Смотрим соответственно пункты «О применении УЗДП в групповых сетях с электроприёмниками большой мощности» и «О применении УЗДП в групповых сетях с трёхфазными электроприёмниками».

К содержанию

Возникли вопросы?
Оставьте свои контакты, и наши менеджеры свяжутся с вами

Имя *
Телефон *
E-mail
Вопрос

© «ЭКОТЕХ», 2024

et_logo_blue 
Производство и продажа устройств защиты от искрения / дугового пробоя
Изготовлено по КД ООО "Эколайт"