Skip to main content.

Мера защиты «Автоматическое отключение питания» (Пояснения к требованиям DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):2007-06)

Общие требования (Раздел 410.3) 

Принцип защиты от поражения электрическим током заключается в следующем: 

  • в нормальных условиях части электрических установок, находящиеся под опасным для жизни человека напряжением, не должны быть доступны для прикосновения;
  • при возникновении неисправности, защитные мероприятия должны исключить опасную для жизни ситуацию.

Исходя из этого, защита должна состоять из

  • комбинации двух независимых защит, называемых основной защитой и защитой при наличии неисправности, либо
  • одной усиленной защиты, выполняющей роль как основной защиты так и защиты при наличии неисправности. 

 

Основная защита исключает прямое прикосновение к находящимся под напряжением (активным) частям электроустановки, например, с помощью изоляции, поэтому ее называют «защитой от прямого прикосновения». 

Защита при наличии неисправности, в случае отказа основной изоляции, исключает возникновение опасного напряжения от прикосновения на проводящих частях электроустановки, например, путем автоматического отключения источника питания. В этом случае говорят о «защите от косвенного прикосновения». 

Автоматическое отключение источника питания (Раздел 411) 

Это защитная мера, при которой: основная защита обеспечивается основной изоляцией между опасными токоведущими частями и открытыми проводящими частями, а также, применением оболочек и ограждений. 

Защита в условиях неисправности обеспечивается автоматическим отключением источника питания за установленное время. При этом защитное устройство должно соответствовать системе заземления: TN, TT или IT. 

Применение этой защитной меры требует заземления проводящих частей с помощью нулевого защитного (PE) проводника, а также устройства системы уравнивания потенциала с главной заземляющей шиной по DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):2007-06, раздел 411.3.1. 

Применение функционально низкого напряжения является частным случаем «Автоматического отключения питания», когда используется переменно напряжение не выше 50 В, или постоянное не выше 120 В. В случае неисправности отключение питания выполняется на первичной стороне источника низкого напряжения. 

Двойная или усиленная изоляция (Раздел 412) 

При этой защитной мере основная защита обеспечивается основной изоляцией опасных токоведущих частей.Защита при наличии неисправности обеспечивается дополнительной изоляцией. Как альтернативу можно применять усиленную изоляцию, совмещающую в себе одновременно основную защиту и защиту при наличии неисправности. 

Электрическое разделение цепей (Раздел 413) 

Защитная мера, при которой основная защита обеспечивается с помощью основной изоляции, в том числе с использованием оболочек и ограждений. Защита в условиях неисправности обеспечивается отделением цепей, т.е., питанием их от отдельного источника или разделяющего трансформатора. Токоведущие части электрически отделенной цепи не должны иметь точек присоединения к другой цепи или к земле. 

Если отделяемая цепь содержит несколько электроприемников, их проводящие части не должны иметь электрической связи с металлической оболочкой источника питания. В этом случае не произойдет поражения электрическим током при прикосновении к открытым проводящим частям одной цепи, в случае возникновения к.з. в другой цепи. 

Применение низкого напряжения SELV или PELV (Раздел 414) 

Эта защитная мера применяется, когда номинальное напряжение не превышает 50 В переменного напряжения или 120 В постоянного и защищаемая цепь с одним источником отделена от других цепей и заземления. 

Основная защита и защита в случае неисправности могут быть дополнены дополнительной защитой, учитывающей внешние воздействия и особенности помещения. Соответствующие рекомендации, содержащиеся в предписаниях для установок и помещений особого типа по DIN VDE 0100 Група 700 (VDE 0100 Группа 700). 

Защитная мера «Автоматическое отключение источника питания» требует применения дополнительной защиты: 

  • чтобы обеспечить защиту людей при отказе основной защиты (например, в розетке) или небрежности потребителя, необходимо применение УЗО с IΔном≤30 мА; 
  • чтобы обеспечить требуемое время отключения, необходимо выполнение дополнительного выравнивания потенциала. 

Вышеизложенную концепцию защиты поясняет следующий график: 

 

Основная защита 

Исключает прямое прикосновение к находящимся под напряжением (активным) частям электроустановок, например, с помощью изоляции 

(+) 

Дополнительная защита 

Обеспечивает дополнительную защиту: 

 

  • при отказе основной защиты и/или 
  • при отказе защиты при наличии неисправности или 
  • при небрежности пользователя электроустановки 
  • при повышенной опасности из-за неблагоприятных условий путем утсановки УЗО с с IΔном≤30 мА 

 

 

 (+)

 

 

(+) 

Защита при наличии неисправности 

Исключает возникновение или сохранение на проводящих частях опасного для жизни напряжения прикосновения при отказе основной защиты путем автоматического отключения источника питания 

(+) 

 

 

 

 

 

= 

Мероприятия по защите от поражения электрическим током по DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410) 

Раздел 411: Автоматическое отключение источника питания 
Раздел 412: Двойная или усиленная изоляция 
Раздел 413: Защитное разделение цепей 
Раздел 414: Применение низкого напряжения SELV или PELV 

 

Автоматическое отключение (время отключения при наличии неисправности) (Раздел 411.3.2) 

Максимально допустимое время отключения для токовых цепей в TN и TT системах с номинальным напряжением 400/230 В представлено на рисунке: 

 

Пояснения1 

*) Если питающая сеть выполнена в виде воздушной или проложенной в земле кабельной линии, а также в главных распределительных сетях по DIN 18015-1 с двойной или усиленной изоляцией, достаточно в начале линии установить аппарат защиты от сверхтоков. При этом, в случае неисправности, должен протекать ток, вызывающий его срабатывание. Для таких аппаратов защиты от сверхтоков установлено время срабатывания длительностью до 1 часа.  

Напряжение прикосновения в TN-системах (Раздел 411.4) 

В TN-системахв случае неисправности по цепи, образованной фазным и PEN или PE проводниками, протекает ток повреждения. Эти проводники идентичны по длине, сечению и материалу, поэтому и сопротивление их почти одинаково. В результате, напряжение повреждения будет составлять половину напряжения U0 между фазой и землей. 

Напряжение прикосновения и схематический путь тока повреждения (IF) в TN-системах 

Пояснения2 

Напряжение прикосновения в TT-системах (Раздел 411.5) 

В TT-системах ток повреждения протекает по цепи, образованной фазным проводником и заземлителями RA и RB. Напряжение повреждения будет примерно равно напряжению U0 между фазой и землей, т.к. сопротивление RA значительно выше суммы остальных сопротивлений в цепи повреждения. 

Напряжение прикосновения и схематический путь тока повреждения (IF) в TT-системах 

Пояснения3 

 

Выбор защитного устройства (Разделы 411.4.5 и 411.5.2) 

Таблица 1: Параметры для условий отключения в цепях конечных потребителей до 32 А в NT и TT-системах напряженим 400/230 В АС 

Параметр 

TN-система 

TT-система 

Полное сопротивление цепи повреждения Z (измеренное значение) 

примерно от 10 мОм до 20 м 

до 100 Ом 

Ток поврежденияIF

примерно от 115 А до 1000 А 

минимум 2,3 А 

Максимально допустимое время отключения ta по таблице 41.1 

0,4 с 

0,2 с 

Напряжение прикосновения UT (опытные данные) 

от 80 В до 115 В 

от 160 В до 230 В 

Ток прикосновения IT =  

Сопротивление тела при пути протекания тока рука-нога (ориентировочное значение) 

от 80 мА до 115 мА 

от 160 мА до 230 мА 

 

Таблица 2: Выбор защитного устройства в TN и TT системах напряжением 400/230 В АС 

 

TN-система 

TT-система 

Ток отключения устройства защиты от сверхтока для обеспечения необходимого времени отключения ta 

Ia = 230 B/Zs

IΔн = 50 B/Ra

 

защитное устройство 

Ia 

ta* 

Ток повреждения IF вообще не достигает значения Ia, необходимого для срабатывания устройства защиты от сверхтока  

 

автомат тип В 

≥ 5 Iн 

<0,1 c 

 

 

автомат тип С 

≥10 Iн 

<0,1 c 

 

 

предохранитель gG 

> 14 Iн 

<0,4 c 

 

Условия отключения УЗО для обеспечения необходимого времени отключения ta 

Ia = 230 B/Zs

В TN системах ток повреждения IF значительно выше 5 IΔн 

IΔн = 50 B/Ra

В ТТ системах напряжение в месте повреждения 230 В.  

Ток срабатывания  

Ia = 230 B/Zs · IΔн = 4,6 · IΔн 

 

Тип 

Ia 

ta* 

Тип 

Ia 

ta* 

 

УЗО обычное 

>50 IΔн 

≤0,04 с 

УЗО обычное 

>2 IΔн 

≤0,15 с 

 

УЗО селективное 

>50 IΔн 

≤0,15 с 

УЗО селективное 

>2 IΔн 

≤0,2 с 

 

- Значение ta является важной характеристикой изделия 

RA – суммарное сопротивление заземлителей и защитного проводника к корпусу в Омах 

IΔн– номинальный ток утечки УЗО в Амперах 

 

Максимальное время отключения (Таблица 41.1) 

Таблица 1 показывает различия в напряжениях прикосновения и, следовательно, токах утечки в TN и TT системах. Этим поясняется, что максимально допустимое время отключения в ТТ-системах должно быть меньше, чем в TN-системах, чтобы обеспечить необходимую защиту. 

Для систем постоянного напряжения, в таблице 41.1 установлено более высокое время отключения, что обусловлено низкой чувствительностью человеческого тела к протеканию постоянного тока. 

Дополнительная защита цепей конечных потребителей наружной установки и розеток (Раздел 411.3.3) 

Общие пояснения 

В одно- и многофазных системах переменного напряжения необходимо предусматривать дополнительную защиту путем установки УЗО с номинальным током утечки не выше 30 мА: 

для всех розеток с номинальным током до 20 А включительно, которые предназначены для общего пользования, т.е. неспециалистами; 

для всех цепей питающих переносное оборудование наружной установки с номинальным током до 32 А включительно. 

Необходимость дополнительной защиты обусловлена повышенным риском для жизни людей (особенно неспециалистов) при эксплуатации таких потребителей. Везде, где оборудование эксплуатируется удерживаясь руками (на это указывает характеристика «переносной»), особенно неспециалистами, которые не могут оценить его техническое состояние, необходимо предусматривать дополнительную защиту, которая будет действовать даже тогда, когда основная защита, учитывая особые обстоятельства, откажет. Эта защита с помощью УЗО дополняет такую защитную меру, как «Автоматическое отключение источника питания». Эта защита предназначена не для защиты оборудования, а для защиты людей, подключающих это оборудование к розетке и эксплуатирующих его. Она действует как для розеток наружной установки, так и внутренней, в здании. 

По DIN VDE 0100-300 (VDE 0100-300):1996-01 необходимо, по возможности, разделять токовые цепи, чтобы, в случае неисправности, ограничить последствия, а также облегчить обслуживание, контроль линий. 

DIN 18015-1:2007-09 «Электрические установки в жилых зданиях» требует так размещать точки подключения потребителей, чтобы при автоматическом отключении питания соответствующим автоматическим выключателем или УЗО, а также, при необходимости ручного отключения, обесточивалась только часть электрооборудования. Оставшаяся часть будет в распоряжении пользователя. Это требование означает, что в данной электроустановке токовые цепи должны защищаться несколькими УЗО. В зависимости от степени сложности установки, для дополнительной защиты цепей розеток и цепей наружного монтажа, могут применяться УЗО различного исполнения. 

УЗО обеспечивают требуемую защиту от поражения электрическим током. Они надежно отключают питание при замыкании на корпус даже при высоком сопротивлении цепи замыкания. Если номинальный ток утечки не больше 30 мА, УЗО обеспечат защиту при прямом прикосновении к токоведущим частям. Такие УЗО предлагаются рынком в различных исполнениях. 

Например, для обеспечения селективности между УЗО с функцией защиты от возгораний и нижевключенными УЗО, для дополнительной защиты, необходимо выбрать в качестве предвключенного УЗО с обозначением S и, к тому же, с номинальным током утечки втрое превышающим ток утечки нижевключенных УЗО (в большинстве случаев 100 мА или 300 мА). 

Применение устройств защитного отключения (RCCB) 

RCCB – это УЗО без встроенной защиты от сверхтоков: перегрузки и/или короткого замыкания. Поэтому, для их защиты от сверхтоков необходимо предусматривать соответствующее защитное устройство, выбор которого нужно производить по данным производителя УЗО. Основным критерием является номинальный ток нагрузки. 

С целью повышения функциональности оборудования, цепи конечных потребителей необходимо разделять и каждую защищать УЗО. При использовании УЗО с IΔн ≤ 30 мА, для дополнительной защиты необходимо применять селективное УЗО или устройство защиты от сверхтоков (автоматический выключатель или предохранитель), которые устанавливаются в начале линии. 

Применение RCBO 

RCBO – это комбинированный модуль, состоящий из УЗО и автоматического выключателя. Он обеспечивает защиту человека от поражения электрическим током и защиту проводки от сверхтоков. 

Возрастающее число приборов с электронными компонентами и EMV-фильтрами повышают вероятность нежелательных срабатываний из-за технологических токов утечки, а также пусковых или грозовых импульсов тока. Используя комбинации УЗО/АВ, эти нежелательные срабатывания можно существенно сократить. Кроме того, они облегчают проектирование, т.к. для УЗО не нужно учитывать коэффициент одновременности. 

При срабатывании такого защитного устройства в случае неисправности (даже при замыкании нулевого и защитного проводников на стороне нагрузки) или при ручном отключении, обесточивается только соответствующая цепь. Причем разрываются не только фазные проводники, но и нулевой. Неповрежденные цепи продолжают работать. Этим, с одной стороны, повышается функциональность оборудования жилых или общественных зданий, с другой – упрощается поиск неисправности. 

Это преимущество, указанное в разделе 411.3.3 DIN VDE 0100-410 в примечаниях к рекомендациям по реализации дополнительной защиты для цепей розеток и цепей наружной прокладки, ведет к более широкому применению комбинации УЗО/АВ. 

Если номинальный ток утечки не превышает 30 мА, можно дополнительную защиту и защиту от повреждений реализовать одним и тем же прибором УЗО/АВ, который должен устанавливаться в начале защищаемой цепи. 

Применение розеток со встроенным УЗО (RCD) 

В отдельных случаях желательно УЗО устанавливать как можно ближе к защищаемому потребителю. Поэтому возможно применение розеток со встроенными УЗО. В случае неисправности, именно этот потребитель будет отключен, в то время как остальные будут продолжать работать. Такие розетки рекомендуется устанавливать и при модернизации существующих объектов если в шкафу недостаточно места или используется система TN-C - т.е. без защитного проводника. Цепи, питающие такие розетки, должны быть защищены защитным устройством, устанавливаемым в начале линии, т.е. в распределительном щите.