Skip to main content.

Міра захисту «Автоматичне відключення живлення» (Пояснення до вимог DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):2007-06)

Загальні вимоги (Розділ 410.3) 

Принцип захисту від ураження електричним струмом заклечається у наступному: 

  • у нормальних умовах частини електричних установок, що знаходяться під небезпечною для життя людини напругою, не повинні бути доступні для дотику 
  • при виникненні несправності, захисні заходи повинні виключити небезпечну для життя ситуацію. 

Виходячи з цього, захист повинний складатися з

 

  • комбінації двох незалежних захистів, які називають основним захистом та захистом за наявності несправності, або
  • одного посиленого захисту, що виконує роль як основного захисту так і захисту за наявності несправності.

 

Основний захист виключає прямий дотик до частин електроустановки, що знаходяться під напругою (активних частин), наприклад, за допомогою ізоляції, тому її називають «захистом від прямого дотику». 

Захист за наявності несправностей, у випадку відмови основної ізоляції, виключає виникнення небезпечної напруги від дотику на струмовідних частинах електроустановки, наприклад, шляхом автоматичного відключення джерела живлення. У цьому випадку говорять про «захист від непрямого дотику». 

Автоматичне відключення джерела живлення (Розділ 411)

Це міра захисту, за якою: основний захист забезпечується основною ізоляцією між небезпечними струмовідними частинами та відкритими струмовідними частинами, а також, застосуванням оболонок та загороджень. 

Захист в умовах несправності забезпечується відключенням джерела живлення за встановлений час. При цьому захисний пристрій повинний відповідати системі заземлення: TN, TT або IT. 

Застосування цієї захисної міри вимагає заземлення струмовідних частин за допомогою нульового захисного (PE) провідника, а також – пристрою системи рівняння потенціалу з головною заземлюючою шиною за DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):2007-06, розділ 411.3.1. 

Застосування функціонально низької напруги є поширеним випадком «Автоматичного відключення живлення», коли використовується змінна напруга не вище 50 В, або постійна напруга не вище 120 В. У випадку несправності, відключення живлення відбувається на первинній стороні джерела низької напруги. 

Подвійна або посилена ізоляція (Розділ 412)

За цієї міри захисту основний захист забезпечується основною ізоляцією небезпечних струмовідних частин.Захист за наявності несправності забезпечується додатковою ізоляцією. Як альтернативу можназастосовувати посилену ізоляцію, що поєднує у собі одночасно основний захист та захист за наявності несправності. 

Електричне розділення ланцюгів (Розділ 413)

Міра захисту, за якої основний захист забезпечується за допомогою основної ізоляції, у тому числі з використанням оболонокта загороджень. Захист в умовах несправності забезпечується відділенням ланцюгів, тобто живленням їх від окремого джерела або розділювального трансформатора. Струмовідні частиниелектрично відділеного ланцюга не повинні мати точок з’єднання з іншим ланцюгом або із землею. 

Якщо ланцюг, що від’єднується, має кілька електроприймачів, їхні струмовідні частини не повинні мати електричного зв’язку зметалевою оболонкою джерела живлення. У такому випадку не відбудеться ураження електричним струмом при дотику до відкритих струмовідних частин одного ланцюга, у випадку виникнення к.з. у іншому ланцюгу. 

Застосування низької напруги SELV або PELV (Розділ 414)

Дана міра захисту застосовуєтьсяу випадках, коли номінальна напруга не перевищує 50 В змінної напруги або 120 В постійної та ланцюг що захищається з одним джерелом відділений від інших ланцюгів та заземлення. 

Основний захист та захист у випадку несправності можуть бути доповнені додатковим захистом, що враховує зовнішні впливи та особливості приміщення. Відповідні рекомендації, що містяться у приписах для установок та приміщень особливого типу за DIN VDE 0100 Група 700 (VDE 0100 Група 700). 

Захисна міра «Автоматичне відключення джерела живлення» потребує застосування додаткового захисту: 

 

  • для забезпечення захисту людей у разі відмови основного захисту (наприклад, у розетці) або недбалості споживача, необхідне застосування ПЗВ з IΔном≤30 мА;
  • для забезпечення часу відключення згідно вимоги, необхідно виконання додаткового вирівнювання потенціалу.

 

 Викладену вище концепцію захисту пояснює наступний графік:

 

Основний захист 

Виключає прямий дотик до частин, що знаходяться під напругою (активних частин) електроустановок, наприклад, за допомогоюізоляції 

(+) 

Додатковий захист 

Забезпечує додатковий захист: 

  • при відмові основного захисту та/або
  • при відмові захисту при наявності несправності або
  • при недбалості користувача електроустановки
  • при підвищеній небезпеці через несприятливі умови шляхом встановлення ПЗВ з IΔном≤30 мА

 

 

 (+)

 

 

(+) 

Захистза наявності несправності 

Виключає виникнення або збереження на струмовідних частинах небезпечної для життя напруги дотику при відмові основного захисту шляхом автоматичного відключення джерела живлення 

(+) 

 

 

 

 

 

= 

Заходи захисту від ураження електричним струмом за DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410) 

Розділ 411: Автоматичне відключення джерела живлення 
Розділ 412: Подвійна або посилена ізоляція 
Розділ 413: Захисне розділення ланцюгів  
Розділ 414: Застосування низької напруги SELV або PELV 

 

Автоматичне відключення (час відключення за наявності несправностей) (Розділ 411.3.2) 

Максимально допустимий час відключення для струмових ланцюгів у TN та TT системах із номінальною напругою 400/230 В представлені на малюнку: 

Пояснения1_UA 

*) Якщо мережа живлення виконана у вигляді повітряної або прокладеної у землікабельної лінії, а також, у головних розподільчих мережах за DIN 18015-1 зподвійною або посиленою ізоляцією, достатньо на початку лінії встановити апарат захисту від надструмів. При цьому, у випадку несправності, повинний протікати струм, що викликає його спрацьовування. Для таких апаратів захисту від надструмів встановлено час спрацьовування тривалістю до 1 години.  

Напруга дотику у TN-системах (Розділ 411.4) 

У TN-системаху випадку несправності, по ланцюгу, утвореному фазним та PE-N або PE провідниками, протікає струм пошкодження. Ці провідники ідентичні за довжиною, перетином та матеріалом, тому і опір у них майже однаковий. У результаті, напруга пошкодження складатиме половину напруги U0між фазою та землею. 

Напруга дотику та схематичний шлях струму пошкодження (IF) у TN-системах 

Пояснения2_UA 

 

Напруга дотику у TT-системах (Розділ 411.5) 

У TT-системахструм пошкодження протікає ланцюгом, утвореним фазним провідником та заземлювачами RAта RB. Напруга пошкодження буде приблизно дорівнювати напрузі U0між фазою та землею, оскільки опір RA значно вище суми інших опорів у ланцюзі пошкодження. 

Напруга дотику та схематичний шлях струму пошкодження (IF) у TT-системах 

Пояснения3_UA 

 

Вибір захисного пристрою (Розділи 411.4.5 та 411.5.2) 

Таблиця 1: Параметри для умов відключення у ланцюгах кінцевих споживачів до 32 А у NT та TT-системах напругою 400/230 В АС 

Параметр 

TN-система 

TT-система 

Повний опір ланцюга пошкодження Z (виміряне значення) 

приблизно від 10 мОм до 20 м 

до 100 Ом 

Струмпошкодження IF

приблизно від 115 А до 1000 А 

мінімум 2,3 А 

Максимально допустимий час відключення ta по таблиці 41.1 

0,4 с 

0,2 с 

Напруга дотику UT (дослідні дані) 

від 80 В до 115 В 

від160 В до 230 В 

Струм дотику IT =  

Опір тіла на шляху протікання струму рука-нога (орієнтовне значення) 

від80 мА до 115 мА 

від160 мА до 230 мА 

 

Таблиця 2: Вибірзахисного пристрою у TN та TT системах напругою 400/230 В АС 

 

TN-система 

TT-система 

Струм відключення пристрою захисту від надструмів для забезпечення необхідного часу відключення ta 

Ia = 230 В/Zs 

IΔн = 50 B/Ra

 

Захисний пристрій 

Ia 

ta* 

Струм пошкодження IFвзагалі не сягає значення Ia, що необхідне для спрацьовування пристрою захисту від надструмів 

 

автомат тип В 

≥ 5 Iн 

<0,1 c 

 

 

автомат тип С 

≥ 10 Iн 

<0,1 c 

 

 

запобіжник gG 

> 14 Iн 

<0,4 c 

 

Умови відключення ПЗВ для забезпечення необхідного часу відключення ta 

Ia = 230 В/Zs

У TN системах струм пошкодження IFзначно вищий за 5 IΔн 

IΔн = 50 B/Ra

У ТТ системах напруга у місціпошкодження 230 В.  

Струм спрацьовування 

Ia = 230 В/Zs · IΔн = 4,6 · IΔн 

 

Тип 

Ia 

ta* 

Тип 

Ia 

ta* 

 

ПЗВ звичайне 

>50 IΔн 

≤0,04 с 

ПЗВ звичайне 

>2 IΔн 

≤0,15 с 

 

ПЗВ селективне 

>50 IΔн 

≤0,15 с 

ПЗВ селективне 

>2 IΔн 

≤0,2 с 

 

* - Значенняtaє важливою характеристикою виробу 

RA – сумарний опір заземлювачів та захисного провідника до корпусу в Омах 

IΔн– номінальний струм витоку ПЗВ у Амперах 

 

 

Максимальний час відключення аблиця 41.1) 

Таблиця 1 показує різницю у напругах дотику та, відповідно, струмах витоку у TN та TT системах. Цим пояснюється, що максимально допустимий час відключення у ТТ-системах повинний бути меншим, ніж у TN-системах, щоб забезпечити необхідний захист. 

Для систем постійної напруги, у таблиці 41.1 встановлений більш високий час відключення, що обумовлене низькою чутливістю людського тіла до протікання постійного струму. 

Додатковий захист ланцюгів кінцевих споживачів зовнішнього встановлення та розеток (Розділ 411.3.3) 

Загальні пояснення 

В одно- та багатофазних системах змінної напруги необхідно передбачати додатковий захист шляхом встановлення ПЗВ із номінальним струмом витоку не вище 30 мА: 

 

  • для всіх розеток з номінальним струмом до 20 А включно, які призначені для загального користування, тобто неспеціалістами;
  • для всіх ланцюгів, що живлять переносне обладнання зовнішнього встановлення з номінальним струмом до 32 А включно.

Необхідність додаткового захисту зумовлена підвищеним ризиком для життя людей (особливо неспеціалістів) при використанні таких споживачів. Скрізь, де обладнання експлуатується утримуючи руками (на це вказує характеристика «переносний»), особливо неспеціалістами, які не здатні оцінити його технічний стан, необхідно передбачати додатковий захист, який діятиме навіть тоді, коли основний захист, ураховуючи особливі обставини, відмовить. Цей захист за допомоги ПЗВ доповнює таку міру захисту, як «Автоматичне відключення джерел живлення». Цей захист призначений не для захисту обладнання, а для захисту людей, що підключають це обладнання до розетки та експлуатують його. Він діє як для розеток зовнішнього встановлення, так і внутрішнього, у будівлях. 

За DIN VDE 0100-300 (VDE 0100-300):1996-01 необхідно, за можливістю, розділяти струмові ланцюги, щоб, у разі несправності, обмежити наслідки, а також, полегшити обслуговування, контроль ліній. 

DIN 18015-1:2007-09 «Електричні установки у житлових будівлях» вимагає розміщувати точки підключення споживачів таким чином, щоб при автоматичному відключенні живлення відповідним автоматичним вимикачем або ПЗВ, а також, при необхідності ручного вимкнення, знеструмлювалася лише частина електрообладнання. Інша частина буде у розпорядженні користувача. Ца вимога означає, що у даній електроустановці струмові ланцюги повинні захищатися кількома ПЗВ. У залежності від ступеню складності установки, для додаткового захисту ланцюгів розеток та ланцюгів зовнішнього монтажу, можуть бути застосовані ПЗВ різного виконання. 

ПЗВ забезпечують необхідний захист від ураження електричним струмом. Вони надійно відключають живлення при замиканні на корпус навіть за високого опору ланцюга замикання. Якщо номінальний струм витоку не більший 30 мА, ПЗВ забезпечує захист при прямому дотику до струмовідних частин. Такі ПЗВ запропоновані ринком у різних виконаннях. 

Наприклад, для забезпечення селективності між ПЗВ з функцією захисту від займання та включеними нижче ПЗВ, для додаткового захисту,необхідно обрати у якості включеного попереду ПЗВ із позначкою S і, до того ж, з номінальним струмом витоку що утричі перевищуватиме струм витоку ПЗВ, включеного нижче (у більшості випадків 100 мА або 300 мА). 

Застосування пристроїв захисного відключення (RCCB) 

RCCB – це ПЗВ без вбудованого захисту від надструмів: перевантаження та/або короткого замикання. Тому, для їхнього захисту від надструмів необхідно передбачати відповідний захисний пристрій, вибір якого потрібно робити за даними виробника ПЗВ.Основним критерієм являється номінальний струм навантаження. 

З метою підвищення функціональності обладнання, ланцюги кінцевих споживачів необхідно розділяти та кожний ланцюг захищати ПЗВ. При використанні ПЗВ із IΔн≤ 30 мА, для додаткового захисту необхідно застосовувати селективне ПЗВабо пристрій захисту від надструмів (автоматичний вимикач або запобіжник), які встановлюються на початку лінії. 

Застосування RCBO 

RCBO – це комбінований модуль, що складається з ПЗВта автоматичного вимикача. Він забезпечує захист людини від ураження електричним струмом та захист проводки від надструмів. 

Зростаюча кількість приладів з електронними компонентами та EMV-фільтрами підвищують вірогідність небажаних спрацьовувань через технологічні струми витоку, а також пускових або грозових імпульсів струму. Використовуючи комбінації ПЗВ/АВ, ці небажані спрацьовування можна суттєво скоротити. Крім того, вони полегшують проектування, оскільки для ПЗВ не потрібно враховувати коефіцієнт одночасності. 

При спрацьовуванні такого захисного пристрою, у випадку несправності (навіть при замиканні нульового та захисного провідників з боку навантаження) або у разі ручного відключення, знеструмлюється лише відповідний ланцюг. Причому, розриваються не лише фазні провідники, але і нульовий. Непошкоджені ланцюги продовжують працювати. Цим, з іншого боку, підвищується функціональність обладнання житлових або громадських будівель, з іншої – спрощується пошук несправності. 

Ця перевага, зазначена у розділі 411.3.3 DIN VDE 0100-410 у посиланнях до рекомендацій зреалізації додаткового захисту для ланцюгів розеток та ланцюгів зовнішньої прокладки, веде до більш широкого застосування комбінації ПЗВ/АВ. 

Якщо номінальний струм витоку не перевищує 30 мА, можна додатковий захист та захист від пошкоджень реалізувати одним і тим самим приладом ПЗВ/АВ, який повинен бути встановлений на початку ланцюга, який захищається. 

Застосування розеток ізвбудованим ПЗВ (RCD) 

У окремих випадках бажано ПЗВвстановлювати якомога ближче до споживача, якого захищаєте. Тому можливе застосування розеток із вбудованими ПЗВ. У випадку несправності, саме цей споживач буде відключений, в тойчас як інші продовжуватимуть роботу. Такі розетки рекомендується встановлювати також і при модернізації існуючих об’єктів якщо у шафі недостатньо місця або використовується система TN-C –тобто без захисного провідника. Ланцюги, що живлять такі розетки, повинні бути захищені захисним пристроєм, що встановлюється на початку лінії, тобто у розподільчому щиті.