Как правильно выбрать номинальный ток ВДТ?⁠⁠

Что такое ВДТ (более распространённое название – УЗО), знают все наши читатели. Основная функция этого устройства – отключать питание при обнаружении повышенного дифференциального тока. Функция крайне важная, поскольку причинами возникновения аварийного дифференциального тока может быть, например, прикосновение человека к электропроводке под напряжением или нарушение изоляции.

Но мы сегодня расскажем не про принципы работы ВДТ, про них мы уже писали ранее (ссылки – в конце статьи). Предлагаем обсудить вопрос, который периодически задают нам читатели – как правильно выбрать номинальный ток ВДТ в зависимости от номинального тока автоматического выключателя (АВ)?

Тот же вопрос в другой ситуации может звучать зеркально – как правильно выбрать номинальный ток АВ в зависимости от номинального тока ВДТ?

Что такое номинальный ток для ВДТ и АВ?

Как мы любим, сначала немного теории. В ГОСТ IEC 61008-1-2020 (для ВДТ) и ГОСТ 60898-1-2020 (для АВ) в пунктах под одним номером 5.2.2 приведено одинаковое определение. Номинальный ток – это ток, который устройство способно проводить в продолжительном режиме работы (неделями, месяцами или даже годами).

Если рабочий ток превысит номинальный, он будет называться сверхтоком, при котором ни ВДТ, ни АВ долго работать не могут. АВ должен при сверхтоке разомкнуть цепь. Чтобы понимать, как быстро он это сделает, в ГОСТ приведены (в частности) две точки, которые будут нас интересовать в статье:

1 Условный ток нерасцепления (113% от номинального). При таком токе АВ не должен выключаться в течении 1 часа (или 2 часов, если номинальный ток больше 63 А). Что произойдёт при сверхтоке менее 113% номинала и по прошествии часа – не регламентируется. Но можно предположить, что АВ рано или поздно выключится. В любом случае, продолжительная работа на сверхтоке не пойдёт на пользу устройству.

2 Условный ток расцепления (145% от номинального). При этом токе отключение нагрузки должно произойти менее чем за час (или 2 часа при номинальном токе больше 63 А).

А вот ВДТ при сверхтоке самостоятельно не выключится. Что при этом будет происходить с его контактами и как защитить устройство от сверхтоков – обсудим ниже.

Другой номинальный ток ВДТ – дифференциальный отключающий – в данной статье рассматривать не будем, в конце статьи есть ссылки на эту тему.

Что говорится в нормативной документации?

Коротко пробежимся по терминологии и по рекомендациям, изложенным в НТД.

ПУЭ-7 в п 7.1.76, в частности, говорит: «При использовании УЗО, не имеющих защиты от сверхтока, необходима их расчетная проверка в режимах сверхтока с учетом защитных характеристик вышестоящего аппарата, обеспечивающего защиту от сверхтока».

В СП 256.1325800.2016 сказано примерно то же самое: «А.4.8 При применении УДТ, без максимальных расцепителей, должна быть проведена расчетная проверка УДТ в режимах сверхтока с учетом защитных характеристик аппарата, обеспечивающего максимальную токовую защиту».

Иными словами, ВДТ без встроенной защиты от сверхтока должен быть защищён автоматическим выключателем. Но с каким номиналом? На этот вопрос нет ответа, кроме туманного выражения «расчетная проверка с учетом защитных характеристик». Какова методика расчета? Какие исходные характеристики и критерии выбора АВ по номинальному току?

Фактически рекомендации по выбору или расчету номиналов отсутствуют, говорится лишь о необходимости проверки ВДТ при сверхтоке.

Поскольку НТД четкого ответа не даёт, ответим на эти вопросы самостоятельно.

Что сказано в инструкциях на ВДТ IEK

В инструкциях на ВДТ серии ARMAT IEK указано, что номинальный ток ВДТ необходимо выбирать на ступень выше, чем номинальный ток впереди стоящего автоматического выключателя или плавкого предохранителя.

ARMAT

В исследовательской лаборатории IEK GROUP мы дополнительно провели ряд испытаний, по результатам которых можем сказать, что ВДТ R10N ARMAT имеют повышенную надежность контактно-токоведущей системы и узла дифференциальной защиты. Тем самым можно выбирать ВДТ R10N ARMAT такого же номинального тока, что и у впереди стоящего автоматического выключателя или плавкого предохранителя.

ВДТ R10N ARMAT IEK должен быть защищен от сверхтоков при помощи АВ, номинал которого может быть меньше номинала ВДТ либо равен ему. В таком случае ток через ВДТ гарантированно не превысит опасных значений, а это обеспечит его надежную работу в течении всего срока службы.

Важно! Нужно выбирать номинал ВДТ в зависимости от номинала АВ, но не наоборот. Ведь автоматический выключатель подбирается исходя из длительной нагрузочной способности кабеля и тока нагрузки, а эти параметры являются первичными при расчете электрощита.

Почему можно ставить АВ и ВДТ, равные по номинальному току?

Контакты автоматических выключателей IEK прекрасно держат сверхтоки вплоть до размыкания цепи автоматическим выключателем. Это определяется их конструкцией и материалами, из которых они изготовлены. Контакты ВДТ имеют абсолютно такую же конструкцию и способны размыкать те же сверхтоки в течение того же времени, что и контакты АВ. Это подтверждается не только информацией от завода-изготовителя, но и испытаниями в лаборатории IEK GROUP.

Кстати, у ВДТ есть параметры, которые характеризуют включающую и отключающую способность, а также электродинамическую стойкость ВДТ. И эти параметры исчисляются сотнями и тысячами ампер.

Разумеется, сверхтоки должны быть ограничены по времени. Это обеспечивается автоматическим выключателем в той же цепи, о чём и говорится в ПУЭ-7, в СП 256.1325800.2016 и документации всех производителей. Само собой, что при этом основная функция ВДТ будет работать без изменений.

Почему мы рекомендуем выбирать номинал ВДТ выше номинала АВ?

Наш мир неидеален, и плох тот электрик, который не закладывает дополнительную надёжность, понимая, что из-за неблагоприятного стечения обстоятельств может произойти авария, которая приведет к материальным потерям и даже навредит человеку.

Существует несколько «если» и «возможно», когда из-за ошибки или внешних факторов запас по номинальному току ВДТ будет нелишним.

· Если автомат, ограничивающий ток через ВДТ, установлен в месте с пониженной температурой окружающей среды, его номинальный ток может значительно увеличиться. Но номинальный ток ВДТ останется прежним – он от температуры не зависит. В результате правило «номинал ВДТ должен быть больше либо равен номиналу АВ» выполняться перестанет.

· Возможна ошибка при замене вводного или группового автомата, при которой сверхток может значительно превысить номинал ВДТ. В жизни случается всякое – вы можете установить вводной автомат большего номинала или заменить автомат, следующий после ВДТ.

· Суммарный ток ВДТ также может возрасти, когда будет увеличено количество групповых автоматов, питающихся через этот ВДТ. Такое встречается довольно часто - грамотные электрики всегда предусматривают для этого свободное место в щитке.

Возможны и другие причины – например, работа электрощитка в загрязненных условиях.

Чтобы приведённые случаи «не портили здоровье» вашему электрощиту, есть два выхода – заменять ВДТ при соответствующих изменениях в щите или заранее поставить ВДТ с запасом по току.

Как поступить – решать вам! Ведь «если какая-то неприятность может произойти, она обязательно произойдёт», – гласит известный закон Мерфи. А русская поговорка учит: «Запас карман не тянет!».

Что, если ВДТ установлен на несколько групповых АВ?

Последовательное включение ВДТ и одного АВ в реальных электрощитах встречается сравнительно нечасто. Это объясняется тем, что вместо этой связки можно поставить более компактный аналог – АВДТ, в котором есть защита от сверхтока.

Гораздо чаще встречается схема, когда на несколько групповых АВ «работает» один ВДТ. Например, в кухне может быть несколько розеток, каждая из которых питается через свой автомат. Но все эти выключатели получают питание через один ВДТ. Такая же ситуация может быть применима и ко всей квартире (особенно, если она небольшая).

Может быть так, что через несколько групповых автоматов, которые ограничивают ток ВДТ, одновременно протекает условный ток нерасцепления (1,13 In). В результате суммарный ток всё равно будет больше номинального тока ВДТ на те же 13%. Превышение тока на 13% не повлияет на работу ВДТ, однако это не скажется благотворно на тепловом режиме электрощита. Стоит учесть и тот фактор, что при такой схеме увеличивается шанс значительного превышения номинального тока ВДТ из-за ошибки при замене автоматов или разбросе их параметров.

Может произойти ещё более неприятный случай, когда через ВДТ будет протекать ток расцепления нескольких групповых автоматов – 145% от номинала, который по вышеуказанным причинам может быть превышен. И это может продолжаться 1 час или 2 часа, что для ВДТ может быть очень тяжко!

Резюмируя, приводим таблицу выбора ВДТ, исходя из номинала АВ, стоящего последовательно с ним.

Надеемся, статья была для вас полезной. Если еще остались вопросы, задавайте в комментариях, мы обязательно на них ответим!