ликбез от дилетанта estimata

• Устройство защиты от искрения (УЗИс)

Устройства защиты потребителей электроэнергии

Сейчас придумано достаточно средств для защиты потребителей от всяких бед с напряжением, чтобы защитить электропроводку и нагрузку. Коротко перечислю эти устройства.

• Защитный автомат. Самое распространенное средство, как правило и единственное, которое стоит в каждой квартире. Защищает электропроводку после автомата от перегрузки по току и от короткого замыкания.
• УЗО (устройство защитного отключения). Защищает от прямого прикосновения к токоведущим частям, от тока утечки на землю вследствие ухудшения изоляции электропроводки и электроприборов.
• ДифАвтомат (дифференциальный автомат) – симбиоз двух предыдущих устройств, защищает от повышенного тока, кз и утечки.
• Реле напряжения – защищает электроприборы от пониженного и повышенного напряжения.
• Реле контроля фаз – в принципе то же реле напряжения, но контролирует качество трехфазной сети.
• УЗИП (устройство защиты от импульсного перенапряжения). Защищает от скачков в питающей сети, которые могут происходить, например, от включения мощных потребителей и грозовых разрядов.
• ОМ, ПФ, и тд. Ограничители мощности, переключатели фаз, и подобные приборы – служат не столько для защиты, сколько для сервиса.
• Устройство защиты от искрения (УЗИс). Это как раз то, что мы будем рассматривать в этой статье.

Внешний вид и строение прибора

Устройство защиты проводки от искрения обладает стандартной для любых модульных устройств конструкцией. УЗИс крепится в щит с помощью DIN-рейки. На передней панели устройства есть 4 винтовых контакта для подключения проводов:

• вход фаза (L in);
• вход ноль (N in);
• выход фаза (L out);
• выход ноль (N out).

На вход подается питающее напряжение 230 В. Например, от счетчика или вводного автомата. На выход подключается нагрузка. Например, розетки или сеть освещения.

Устройство защиты от искрения EcoEnergy УЗИс-С1-40

На корпусе устройства есть рычаг для включения и отключения. По его положению судят о состоянии прибора. Если рычаг указывает на 0 — выключено, если на 1 — включено. Также о состоянии защиты можно судить по индикаторному светодиоду (лампочке). Если он горит зеленым цветом, то все в порядке. Если горит или моргает красным — устройство защиты выключилось. Подробная расшифровка значений свечения лампочки имеется на корпусе аппарата.

Рядом с рычагом есть небольшой регулятор под отвертку (крутилка). Он позволяет выставить значение напряжения, при котором УЗИс автоматически отключится. То есть данный аппарат умеет защищать сеть не только от искрения, но и от перенапряжения.

к содержанию ↑

Принцип работы устройств защиты от искрения

Каким же образом искрозащитное устройство, которое стоит в электрощитке на входе в дом, видит искрение провода в самой дальней розетке спальни или зала? Какая магия здесь используется?

Конечно же магии тут никакой нет, все основано на законах физики. Аппарат главным образом следит за спектром тока проходящего через него.

Когда в цепи электропроводки в любом месте начинается искрение, во первых искажается синусоида и она становится рваной. Сила тока и напряжение начинают скачкообразно изменяться. Возникают помехи.

Однако если бы защита была отстроена на отслеживание только этих параметров, было бы очень много ложных срабатываний. Именно этим грешили самые первые экземпляры.

Поэтому последние качественные УЗИС или УЗДП анализируют массу параметров:

• величину

• форму

• полярность

• продолжительность

• и темп следования скачков

Производителям аппаратов защиты от искрения и дуги, предписаны стандартом ГОСТ следующие три главные задачи:

• проанализировать ток, и при этом убедиться что его источник именно дуга, а не полезная нагрузка

  

Все что искрит с током дуги меньше чем 2,5А устройство вправе игнорировать и пропускать.

• выяснить насколько опасна эта дуга по ее мощности

  

Ведь простое включение вилки в розетку также вызывает искрение. Но при этом ничего отключаться не должно.

• если первые две задачи успешно решены и ток выявлен, то его нужно успеть разорвать в заданное время

Что такое искрение и дуговой пробой?

Немного теории.

Искрение – это непредсказуемое скачкообразное изменение тока и напряжения с питающей линии. При этом ток и напряжение за счет реактивной составляющей в линии могут принимать значения, во много раз превышающие номинальные.

Если по научному, то искрение называют также дуговым пробоем. Дуговой пробой может быть двух видов:

1. Последовательный дуговой пробой. Это пробой в результате плохого контакта в одном из проводников питающей сети. При этом ни одно из перечисленных устройств не способно выявить эту проблему, кроме УЗИс.
2. Параллельный дуговой пробой. Это пробой между двумя полюсами электрической сети. В нашем случае – между фазой и нулем, или фазой и землей. И если при последовательном пробое усредненный ток в сети понижается, то при параллельном – повышается. Казалось бы, тут нам может помочь обычный автомат? Но не так всё просто. Защитный автомат имеет время-токовую характеристику, и ему нужно определенное время, чтобы отключиться при данном токе. Время до возгорания при таком пробое может быть очень коротким, а ток – недостаточным для моментального отключения, и произойдёт пожар. Это происходит в достаточно частых в практике случаях, когда от автомата с большим номинальным током отходят длинные тонкие провода, а пробой случается в них где-то ближе к нагрузке.

Виды дуговых пробоев показаны на рисунке:

В обоих видах пробоя он сопровождается световыми, звуковыми и тепловыми эффектами. А это при определенных условиях легко приводит к возгоранию.

Кроме этого, возникает электромагнитная помеха, которая распространяется по электросетям и по электромагнитному полю, и дает сбои в работе различного слаботочного оборудования.

Как заранее защититься от таких неопределенных и неприятных ситуаций и вовремя предпринять меры?

Как раз об этом и идет речь в статье, это УЗИС (Устройство защиты от искрения). Его выпускают несколько производителей, и оно может также называться Устройство защиты от дуговых разрядов (УЗДР), Реле искровой защиты (РИЗ), или Устройство защиты от дугового пробоя (УЗДП).

Почему искрят контакты и как это устранить?

Практически все электромеханические коммутирующие устройства со временем начинают сильно искрить. Как вы уже догадались – это искрят контакты, замыкающие и размыкающие различные цепи. Строго говоря, искрение обычных контактов происходит всегда, но оно незначительно. Проблемы начинаются с того момента, когда искрообразование нарушает нормальный режим работы электроприбора, а в области рабочего пространства коммутационного узла ощущается запах озона и гари.

Основные причины искрения

Чтобы ответить на вопрос, почему и при каких обстоятельствах возникает электрическая искра, выясним, какие процессы лежат в основе искрообразования. Собственно говоря, их немного – всего два:

1. Дребезг контактов.
2. Влияние индуктивных цепей при их коммутации.

Существует ещё несколько факторов усиливающих процесс искрения. Это износ, превышение значений токов коммутации, ослабление пружин или уменьшение упругости пластин и некоторые другие.

Для лучшего понимания причин искрения рассмотрим более детально физику процесса. Начнём с понятия искры.

Из школьного курса физики известно, что между проводниками, на которых образовались электрические заряды, происходит ионизация воздушного пространства. По нему в определённый момент протекает ток. Если поддерживать разницу потенциалов на определённом уровне, то образуется электрическая дуга, с огромным тепловым излучением. Примером может служить работа сварочного аппарата.

Известно, что заданным током электрическую дугу можно зажечь лишь на определённом расстоянии между электродами. Чем больше разница потенциалов, тем больший промежуток, на котором происходит образование дугового электротока.

Искра – это частный случай кратковременной электрической дуги. Для этого явления справедливы утверждения приведённые выше. Отсюда вывод – для недопущения процесса искрообразования необходимо устранить причины, вызывающие зажигание электрической дуги. В частности, при разомкнутом или замкнутом положении контактов искрение прекращается по причине исчезновения условий для существования тока в ионизированном пространстве.

А теперь остановимся вкратце на процессах, вызывающих искрение в коммутационных устройствах.

Дребезг контактов

Когда катушка реле замыкает электрическую цепь или разрывает контакт, он под действием упругих сил несколько раз отскакивает. В определённые моменты расстояние между контактами оказывается настолько маленькое, что создаются условия для электрического пробоя. Поскольку процесс дребезга длится лишь доли секунды, то образуется именно искра, которая исчезает в положении замкнутого контакта. Искрение прекращается также в том случае, когда цепи полностью разомкнуты.

Влияние индуктивных цепей

При коммутации электродвигателей и различных соленоидов на выводах индуктивной нагрузки происходит образование ЭДС самоиндукции: E = -L*di/dt.

Из формулы видно, что ЭДС пропорциональна скорости изменения силы тока. Поэтому, при мгновенном расхождении контактов её величина резко возрастает. Кроме того, на ЭДС самоиндукции влияет индуктивность коммутируемого устройства. В частности, такой принцип коммутации использовался в старых моделях автомобилей. Контакты прерывателя с огромной скоростью разрывали цепь катушки индуктивности, в результате чего на электродах свечей зажигания напряжение достигало десятки киловольт.

В нашем случае напряжение разрыва, конечно же, значительно меньше, однако его вполне достаточно для образования искры. Заметим, что определённой индуктивностью обладают даже обычные провода. Поэтому искрение возможно при отключении нагрузки, находящейся в конце длинных линейных цепей.

Прочие причины искрения

Выше упоминалось о том, что усилить искрение могут различные факторы, связанные с эксплуатацией коммутационных устройств. В данном разделе мы рассмотрим, что происходит под действием некоторых факторов:

1. При плохом контакте увеличивается продолжительность дребезга, что является причиной усиления искрения.
2. Если ток коммутации сильно отличается от номинального (в большую сторону) то, во-первых, греются контакты, а во-вторых – искра получается более мощной и разрушительной.
3. Когда ослабление упругости пластин коммутационной системы не обеспечивает надёжного замыкания, то это ведёт к подгоранию контактов, образованию налёта и сажи, увеличивающих процесс искрообразования.

Заметим, что в электродвигателях постоянного тока искрят щетки. В оптимальном режиме работы мотора искрение незначительное. Но при перегрузках или в случаях междувитковых замыканий происходит значительное искрообразование, разрушающее коллектор. Похожее явление происходит при плохом прижимании щёток или в результате засорения промежутков между пластинами коллектора.

На рисунке 1 изображен якорь с подгоревшим коллектором.

Рис. 1. Подгоревший коллектор

Искрение наблюдается, когда вставляют в розетку вилки шнуров, во время подключения мощных электроприборов. Явление усиливается, если штырьки штепселя не соответствуют гнезду розетки.

Последствия, к которым приводят плохая коммутация в розетке, показаны на рис.2.

Рис. 2. Последствия плохой коммутации

Последствия

Искрение контактов не проходит бесследно. Возникают побочные следствия, сокращающие срок службы коммутирующих устройств:

• выгорают контакты;
• ослабляются упругие пластины, контактной группы;
• перегреваются реле и розетки;
• при наличии мощного тока отключения искра может стать причиной пожара, вызвать ожоги у обслуживающего персонала.

Пригоревшие контакты могут залипать, вследствие чего нарушается работа электрооборудования. Если такая неприятность случится в защитных коммутирующих устройствах, это может привести к непредсказуемым ситуациям.

Способы устранения

Выяснив причины искрения, вы можете выбрать действенный способ устранения неполадки. Например, если плохо соединяются контакты, это может быть признаком их засорения сажей. Необходимо удалить весь нагар, используя растворители. Обычно протирают контакты ваткой, пропитанной спиртом. В качестве растворителя подойдёт обычная водка или одеколон.

Изначально поверхность контактов делают очень гладкой для лучшего прижатия их друг к другу. Но в процессе эксплуатации искрение разрушает напыление, вследствие чего появляются шероховатости. Для восстановления работоспособности достаточно отшлифовать поверхность нулёвкой. Если покрытие серебряное – лучше использовать деревянную пластинку, а когда контакт сгорел, то он подлежит замене.

Возможна ситуация, когда искрит замкнутый контакт. Причиной может быть сильное его выгорание или потеря упругости пластины, которая разрывает контакт. Можно попытаться временно восстановить работоспособность реле путём шлифования или попытаться восстановить изгиб пластин.

Мы рассмотрели примеры устранения последствий искрения. Но существует ряд эффективных способов борьбы с причиной этого явления. Остановимся на некоторых из них:

1. Применение неокисляющихся металлов – серебра и различных сплавов.
2. Покрытие контактов ртутью (при условии, что они находятся в закрытой камере, например, контакты манометра).
3. Использование схем для шунтирования.
4. Встраивание в конструкции коммутирующих аппаратов искрогасительных RC цепей.

Устройство защиты от дуги: как работают современные модули

За основу конструкции взята технология цифровых регистраторов, когда период высокочастотных импульсов калиброванного генератора используется для формирования времени измерения действующих значений тока или напряжения.

Сигналы снимаются с соответствующих встроенных датчиков и обрабатываются контроллером по заданным алгоритмам. Производители не раскрывают свои технологии, но о результатах можно судить по техническим характеристикам.

Устройство защиты от дуги работает по принципу постоянного сканирования спектра тока внутри контролируемой области. При возникновении в ней искрения микроконтроллер моментально оценивает возможность причинения ею вреда, принимает решение на отключение или игнорирование.

Самое ценное в этом алгоритме — способность микроконтроллера отличать искрения, создаваемые коллекторными электродвигателями бытовых приборов и, например, сварочных аппаратов, от повреждений проводки.

Под него создаются программы, изготавливаются микросхемы и конечные модули.

Проведем их анализ по косвенным причинам, которые производители публикуют выходными параметрами. Рассмотрим несколько модулей.

S-ARC1: технические характеристики ABB с видеороликом производителя

Дуговая защита от АВВ, выполненная в модуле S-ARC1, показана на средней части картинки. Ее характеристики для наглядности увеличил и расположил слева. Красными стрелками указал на наиболее важные параметры.

Справа показал внешний вид дифференциального автомата DS201 этого же производителя. Снимки достались с разных ракурсов, но они позволяют судить о схожести корпусов и способов подключения проводов.

Маркировка на клемме фазы 1/2 сверху и 2/1 снизу говорит о том, что провода можно заводить с любого направления, как удобно монтажнику. Сторона подачи напряжения не сказывается на работе защиты.

Этим учитывают негласные правила того, что на Западе всю проводку стараются заводить снизу, а у нас принят верхний монтаж.

Стандартные зажимы для клемм позволяют использовать монтажные гребенки, что избавляет от обычных проволочных перемычек, экономит место, упрощает работы.

Левая нижняя стрелка указывает на работу модуля по цифровой технологии с электронной схемой. Дальше идет надпись: В16, как и у автоматического выключателя — времятоковая характеристика B и номинальный ток (16 ампер).

Для сведения: поискал модули защит дугового короткого замыкания на большие номинальные токи. Все они сконструированы для работы в пределах 10-40 ампер. Выше найти у зарубежных производителей мне не удалось.

По показателям времятоковой характеристики и номинального тока удобно подбирать S-ARC1 под конкретный защитный автомат.

Надписи в прямоугольниках 6000 и 3 говорят о том, что коммутационная способность контактов способна разорвать аварийные токи до 6 кА, а класс токоограничения — №3 (самый быстрый).

Существует много конструкций модулей, способных надежно разрывать и большие аварийные токи — 10 килоампер.

На сайте Eaton Corporation нашел вот такую вольтамперную характеристику B и C работы дуговой защиты модулей AFDD+.

Предлагаю сравнить с характеристикой автоматического выключателя.

Как видите, у них много общего. У AFDD параметры отключения на характеристиках показаны семью позициями. Смотрите и сравнивайте сами.

Работа модулей ABB S-ARC1 показана в полутораминутном ролике компании. Кто не понимает немецкую речь может смотреть без звука.

Обратите внимание на момент отключения защиты. Она срабатывает не сразу, а отключает питание после начала возгорания проводки. Такие настройки выбраны специально для повышения надежности.

УЗМ 51МД: противопожарное устройство защиты от компании Меандр в Санкт Петербурге

Отечественный производитель выпустил уже много собственных модулей, которые отличаются алгоритмом работы и характеристиками. Общей моделью стало реле УЗМ-50М.

Последние разработки УЗМ-50МД и УЗМ-51МД с заинтересовавшими меня характеристиками показываю картинкой с красными стрелками.

Меандр подчеркивает надписью на лицевой стороне корпуса, что они созданы для работы в сети под напряжением 230 вольт с частотой 50 герц и не могут использоваться в качестве разъединителей.

Однако больше заинтересовали три другие величины:

1. Увеличенный по сравнению с AFDD номинальный ток до 63 A.
2. Уменьшенная коммутационная способность контактов разрывать аварийные токи до 4,5 kA.
3. Строгая зависимость направления подачи напряжения. Вход расположен сверху, а выход — снизу. Менять провода местами нельзя.

По этим трем показателем защита проигрывает своим зарубежным аналогам.

Меандр опубликовал принципиальную схему устройства УЗМ-51МД, используемую для подключения проводов фазы и нуля.

Она показывает, что эта защита контролирует состояние входного напряжения и при отклонении параметров от уставки отключает его с нагрузки.

Интерес представляет диаграмма работы УЗМ 51МД, показывающая верхние и нижние уровни ограничения напряжения, зоны ускоренного отключения и с задержкой.

Диаграмма с временными параметрами срабатывания взята на сайте производителя.

УЗИС: устройство от искрения компании Эколайт — что не понравилось и отталкивает

Ведущий отечественный производитель светодиодной техники тоже выпустил модуль защиты со специфическими характеристиками.

Справа на картинке сразу видно, что подвод напряжения выполнен снизу, а выход сверху, что противоречит нашим общепризнанным правилам монтажа.

Номинальный ток модуля 40 ампер, а напряжение сети 230 вольт. Имеется возможность ограничения верхнего предела до 290. Прямо на коробке приведены условия эксплуатации и технические характеристики.

Туда же вложена вилка “Тест”. Ее назначение — проверять исправность встроенной электроники подключением в розетку. (Странная конструкция: хранить в розетке нельзя, а благодаря маленьким габаритам ее легко потерять.)

Составные части модуля, извлеченные из корпуса, представлены на картинке ниже.

Хорошо видно, что магистраль рабочего нуля не разрывается, выполнена цельной. На электронной плате хорошо заметен микропроцессор и остальные электронные компоненты.

Защита от импульсного перенапряжения возложена на варистор. Его корпус не закрыт. Значит, при срабатывании он может взорваться, осколки разлетятся внутри схемы.

Фото силовой части показывает измерительный трансформатор тока в виде кольца, мощный коммутационный контакт и электромагнит.

Сразу вспоминается заявленная величина номинального тока: 40A. Разрыв такой нагрузки без образования электрической дуги не происходит. Ее потребуется погасить. Дугогасящей камеры не видно: отсутствует.

Коммутационная способность контактов не указана, а даже Меандр заявил о своем модуле — 4500.

Вот такие мысли приходят в голову при первом знакомстве с защитой от искрения компании Эколайт и Меандр.

• AFDD – так его называют в Западных странах

УЗИС Эколайт. Принцип действия и основные функции

Мне в руки попало устройство защиты от искрения УЗИс-С1-40-010110-ЭЛ002, которое я и буду всячески исследовать и даже мучить.

Но для начала рассмотрим принцип действия.

Как и в случае с реле напряжения, в УЗИС происходит непрерывный контроль (отслеживание) параметров синусоиды, которая через него проходит. Но в реальных условиях, особенно при искрении, напряжение далеко от синусоиды. Поэтому используется метод измерения True RMS, учитывающий все гармоники (частоты) сигнала, а не только первую, 50 Гц.

Для этого используется контроллер. Как только изменяются некоторые параметры (а это в первую очередь относится к мгновенному значению напряжения и тока), контроллер принимает решение от расцеплении цепи.

Принимается во внимание также полярность и форма напряжения, о длительности и периодичности повторения скачков напряжения. Такая сложная обработка сигнала нужна для того, чтобы исключить ложные срабатывания, и в то же время отключить потребителя при действительно серьезных проблемах.

Время выключения от тока нагрузки не зависит. То есть, нужен ток 2,5 А в дополнение к току нагрузки без искрения.

Повторное включение возможно только вручную, это требование противопожарного стандарта ГОСТ IEC 62606-2016 (можно будет скачать в конце статьи).

Принцип работы УЗДП

Устройство защиты от дугового пробоя по принципу работы напоминает обыкновенное реле напряжения. Прибор непрерывно отслеживает форму, амплитуду и направление сетевого напряжения. За состоянием этих параметров следит контроллер УЗДП.

Если в сети возникает искрение, то отслеживаемые параметры резко изменяются. Контроллер фиксирует это событие и дает команду на отключение контактов реле. В тот же момент управляющий импульс приходит на механизм отключающего рычага и индикаторный светодиод состояния аппарата.

Важно! Ручной электроинструмент (дрели, шлифовальные машинки) является источником сетевых помех. Во время работы этих приборов в их щеточных узлах возникает нормальное штатное искрение, способное привести к ложным срабатываниям УЗИс. Подобный электроинструмент рекомендуется включать через удлинители с сетевыми фильтрами.

к содержанию ↑

Скачать информацию по УЗДП

И для полноты картины, как и обещал, выкладываю для скачивания всё, что есть по теме.
• ГОСТ IEC 62606-2016 / МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ГОСТ IEC 62606-2016. Устройства защиты бытового и аналогичного назначения при дуговом пробое. Общие требования, pdf, 2.28 MB, скачан: 86 раз./ • IEK MDP10-16_rukovodstvo_po_ekspluatatsi / УЗДП — инструкция и руководство по эксплуатации. Для всех моделей на разные токи — мануал одинаков, pdf, 2.85 MB, скачан: 87 раз./ • ВОПРОС-ответ УЗДП / В вопросах и ответах — о принципах работы УЗДП, pdf, 217.55 kB, скачан: 97 раз./
На этом всё, жду ваших отзывов, комментариев и вопросов.

Основные характеристики

Разберём заявленные производителем характеристики реле искровой защиты УЗИС.

Я прокомментирую некоторые параметры.

• 2.1.3. Номинальное/минимальное/рабочее напряжение – 230/150/290 В. Минимальное – значит, что устройство в принципе будет пропускать через себя ток, но защищать от искрения не будет. Максимальное – при этом напряжении устройство отключить потребителя, сработает защита от повышенного напряжения. То есть, УЗИС частично заменяет реле напряжения.
• 2.1.4. Выдерживаемое напряжение – 440 В. При этом устройство не выйдет из строя, и при возврате напряжения в рабочие пределы продолжит функционировать. Эти два пункта означают, что УЗИС обеспечивает защиту от обрыва нуля, оставаясь работоспособным после этого.
• 2.1.7. Пороги напряжения для отключения – 260, 270, 280, 290 В. Выбором порога можно изменить соотношение риск повреждения нагрузки/частота отключений. Приходится выбирать, и хорошо, что эта возможность есть.
• 2.1.8, 2.1.9. Время отключения при превышении порога напряжения – 0,2 с, 0,03 с (при напряжении более 300 В). То есть, при опасном обрыве нуля УЗИС отработает максимум за полтора периода сетевого напряжения, и гарантированно спасёт нагрузку от повреждения. И дом от пожара.
• 2.1.10. Время срабатывания при искрении – от 0,04 с. Это время зависит от некоторых факторов – от интенсивности и частоты повторения искрения, от тока нагрузки.
• 2.2.11. Параметры варисторной защиты – радует, что она есть, это снизит интенсивность входной помехи из питающей сети.

Фото характеристик на упаковке устройства:

Для диагностики состояния устройства служит двухцветный светодиод, который сохраняет непрерывность индикации причин отключения и после отключения УЗИс, и даже позволяет отслеживать при этом текущее напряжение сети поворотом регулятора уставки предельного напряжения. Светодиод имеет 6 состояний:

Инструкцию производителя и другую информацию к Устройству защиты от искрения Эколайт можно будет скачать в конце статьи.

Классы УЗИс

В соответствии с особенностями конструкции, все УЗИс разделяются на следующие категории:

• Отдельные устройства с детектором искрения и средствами размыкания. Могут последовательно соединяться со средствами защиты от коротких замыканий.
• УЗИс с детектором искрения, входящим в конструкцию устройства.
• Прибор с детектором и защитным устройством, подключаемым на месте эксплуатации.

Монтаж и подключение защитного устройства немеханическим способом или механическими средствами, например, вставным путем или болтовыми соединениями.

Численность полюсов и токовых линий:

• Однополюсные приборы с двумя токовыми линиями.
• Двухполюсные устройства.

В перспективе рассматривается возможность производства УЗИс, способных обеспечивать информацией систему мониторинга.

Подводим итог

Установка УЗИс в систему защиты и управления электроснабжением снижает возможность возгорания электропроводки от ненадежного контакта и последующего перегрева проблемного участка. Устройство защиты от искрения напрочь отсекает возможность использования неквалифицированных «шабашников и халтурщиков», которые не соблюдают или не знакомы с правилами ПУЭ, а также экономят на клиентах. Поэтому коллектив Сам Электрик рекомендует к установке УЗИс-С1-40. К тому же при превышении опасного порога напряжения в сети данный аппарат производит отключение, выполняя функцию реле максимально напряжения.

Важно отметить, что обслуживание устройства не требует много времени и специфических знаний. Чтобы устройство защиты от искрения работало корректно, достаточно:

1. Делать визуальный осмотр, удалять пыль с поверхности.
2. Производить затяжку винтов на устройстве, с соблюдением правил электробезопасности.
3. Проверять работоспособность УЗИс с применением средства контроля не реже одного раза в полгода.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором наглядно сравниваются устройства защиты от искрения различных производителей:

Как вы видите, на рынке существует достаточно много некачественной продукции, которая не сможет полноценно выполнять свое главное назначение — защищать проводку от возгорания при возникновении искры. Поэтому важно отдавать предпочтение только проверенным аппаратам, которые прошли все испытания и доказали, что с основной задачей они могут справиться.

Схема включения

Схема – проще не придумаешь:

Однако, и здесь можно ошибиться, перепутав вход с выходом, и фазу с нулём. Будьте внимательны при подключении!

Для защиты перед УЗИс нужно включать автоматический выключатель (АВ), а при необходимости – УЗО по стандартной схеме.

Устройство на ток 40 А, и, как и в случае с реле напряжения, возникает вопрос – а что, если нужен ток больше 40 А? Можно ли применить модульный контактор для усиления тока. Нет. Дело в том, что ток нагрузки должен протекать только через УЗИС, а в случае с контактором будет протекать ток его катушки, и никакой пользы от этого не будет.

Производитель обещает выпустить изделие на ток 63 А, этого вполне достаточно.

А вот байпас, закоротив входную и выходную клеммы, использовать можно. Но, как и в случае с реле напряжения, пользоваться им нужно с умом и временно – только тогда, когда УЗИс срабатывает по какой-то причине, или вышло из строя. Это может быть случай, если допустимо работать (на свой страх и риск) с неисправной электропроводкой, до её ремонта. Не рекомендую! При параллельном пробое возгорание проводки может произойти практически мгновенно!

Характеристики для выбора устройства защиты

Устройства, защищающие проводку от искрения, проявились на рынке сравнительно недавно. Однако в их характеристиках нет ничего нового и вызывающего вопросы. Основные параметры этих устройств таковы:

1. Номинальное напряжение. Значение напряжения в сети, при котором аппарат защиты способен работать в штатном режиме.
2. Диапазон рабочих напряжения. У многих УЗИс есть встроенное реле напряжения. Для настройки порогов срабатывания используется регулятор.
3. Максимальный рабочий ток. От этого параметра зависит суммарная мощность потребителей, которых можно подключить через УЗИс. В бытовых условиях распространены устройства на 16, 25, 32 и 63 А.
4. Время повторного включения. Этот параметр имеется не у всех устройств искровой защиты. Он определяет, через какое время после срабатывания аппарат снова подаст в сеть напряжение.
5. Время отключения. Данная характеристика показывает, сколько времени нужно УЗИс на отключение после обнаружения искрения.

Обратите внимание! В странах СНГ УЗИс — это устройство малораспространенное. В документации от разных производителей оно фигурирует под отличающимися названиями. Например, УЗДП, AFCI, AFDD.

к содержанию ↑

Внутреннее устройство

Чем дальше – тем интереснее!

Разбираем устройство, и видим:

Я подписал на фото основные узлы.

Плата более детально:

Силовая часть:

Производитель по ряду технических причин выходной контакт сделал неподвижным, и расположил его сверху.

Как найти место где искрит и почему выбивает дугозащита

Допустим устройство у вас сработало и все отключилось. Как найти место где возникла дуга и появились искры? Если у вас двухэтажный особняк с полсотней розеток, куда бежать в первую очередь и как узнать эту очередность?

Тут вам поможет ваш электрощиток. Чем больше в нем будет групп и автоматов, тем лучше.

Каждый автомат отвечает за определенную комнату или зону в доме. Отключаете их все скопом, после чего включаете УЗДП.

Далее по одному начинаете включать автоматические выключатели. Причем после включения каждого автомата выжидаете минимум по 10 секунд и только потом переходите к другому.

Имейте в виду, что в цепи должны быть подключены все приборы, которые работали до этого. Кроме того, они должны быть под нагрузкой, а не на холостом ходу. Иначе при токе до 2,5А устройство защиты от дуги может не сработать.

При включении дефектной линии дугозащита должна вновь отключить ее. Тем самым, вы определите проблемную зону или группу. Допустим это кухня.

Отправляете туда жену, чтобы она наблюдала, а вы тем временем вновь запускаете автомат. Визуально или по звуку можно будет установить место искрения.

А если все равно ничего не видно и не слышно? Тогда действуйте следующим образом. Начните поочередно выключать из розеток все приборы на этой линии.

Если УЗИС все равно срабатывает, то причина в самой проводке, а если нет, то виноват какой-то из отключенных приборов или конкретная розетка.

Включите в эту розетку другой прибор и посмотрите что изменится.

Подключение УЗИс

На представленных схемах хорошо видны основные варианты подключения защитных приборов УЗИс:

• С использованием в цепи автоматического выключателя. Подключение автомата производится до УЗИс в разрыв фазного провода. Нейтральный проводник проходит сквозь прибор через входной и выходной контакты.
• С установкой в цепь дифференциального автомата. Он также подключается до основного защитного устройства, но при этом используются оба проводника – фазный и нулевой.
• Подключение УЗИс совместно с УЗО – устройством защитного отключения. Вначале устанавливается вводный автомат с подключением через фазный провод, далее подключается УЗО посредством фазы и нуля, которые соединяются с входными контактами устройства защиты от искрения.

После монтажа и подключения какие-либо дополнительные действия уже не нужны. Напряжение подается в сеть, и контроллер осуществляет его проверку и сравнение со значением, установленным пользователем. Если все показатели находятся в пределах нормы, то индикатор будет гореть зеленым светом.

Для отслеживания реального состояния сети существуют другие типы индикаций, включающихся на передней панели в следующих ситуациях:

• Постоянный красный цвет. Указывает на отключение питания в связи с опасным искрением или дуговым пробоем.
• Индикатор мигает зеленым светом. В этом случае питание сети отключается в связи с падением напряжения ниже максимального порога, заданного пользователем.
• Включается красный мигающий свет индикатора. Указывает на обесточивание сети в связи с превышением текущим напряжением максимального порога, установленного пользователем.
• Попеременно мигающий красный и зеленый свет. Напряжение отключено по итогам самопроверки и тестирования УЗИс. Основная причина – нарушение работоспособности и отказ устройства.
• Индикатор вообще не светится. В этом случае напряжение в сети полностью отсутствует, или оно значительно ниже минимального значения.

Методика поиска искрящего места

Искрение — это предвестник пожара. Поэтому если устройство искровой защиты постоянно срабатывает, то нужно искать место нестабильного контакта. Внимание следует обратить на следующие узлы:

1. Распределительные коробки. Открыть, посмотреть, поискать запах гари. Если отключить в квартире напряжение, то скрутки допустимо прощупать на нагрев.
2. Розетки, удлинители, штепсельные вилки. Они также греются и дымят при нагреве.
3. Квартирный распределительный щит. Часто бывают расшатаны винты на клеммах автоматических выключателей. Вследствие этого возникает плохой контакт с проводами и искрение. Клеммники на автоматах следует периодически подтягивать, но без фанатизма.

Отдельно следует отметить основные признаки искрящих контактов:

• треск на месте искрения;
• запах гари;
• перегрев соединений;
• дым;
• моргающий свет;
• треск в динамиках акустических систем;
• свет, искры.

Принцип работы УЗДП основан на отслеживании состояния напряжения и тока в электропроводке. Контроль этих параметров позволяет на ранних этапах зафиксировать появление искр и дуги в скрутках и клеммниках и отключить электропитание квартиры. Как следствие, существенно снижается риск возгорания проводки или поломки дорогой бытовой электроники.

Устройство защиты от дуги более всего напоминает реле напряжения. Оба аппарата защиты имеют верхний и нижний предел рабочего напряжения. Однако УЗДП обладает более широким функционалом, то есть умеет срабатывать на искрение в скрутках и прочие ненадежные подгорающие контакты.

Устройство защиты от искрения (УЗИС): назначение, виды, характеристики и схема подключения

Особенности подключения

У производителя в инструкции есть условная схема подключения приборов шлейфом. При этом может быть такой случай, когда в данной группе подключения имеются приборы, которые сильно «фонят» при работе, и мешают УЗДП правильно распознавать дуговой пробой от устройства контроля или от реальной дуги. Это могут быть дешевые блоки питания, электронные трансформаторы, и т.п.

Зоны обслуживания, которые может не видеть УЗДП (-), при наличии проблемных электроприборов

В результате УЗДП может «не видеть» реальной опасной ситуации.

Как выйти из этого затруднения? Нужно подключить «некачественную нагрузку» через удлинитель 3-10 м, либо (если это реализуемо) включить её в другую цепь.

Увеличение зоны обслуживания при помощи удлинителя

Строго говоря, приведенная схема – не совсем верная, поскольку подключать так много потребителей шлейфом – моветон. Ведь в начале такого шлейфа провода будут максимально нагруженными (сумма токов всех потребителей), и обеспечить нормальную защиту от перегруза будет весьма проблематично. Идеально (хоть и утопично из-за высокой стоимости и сложности системы), если каждая нагрузка будет защищена отдельным УЗДП и автоматом.

Обновление Октябрь 2019: Отзыв от читателя

Я выслал прибор УЗИС моему читателю, подписчику группы СамЭлектрик.ру. Он его тестировал около года, установив в свой щиток. В результате УЗИС даже спас его от пожара!

Подробный отчет с фото и видео размещён тут.

На этом всё, пишите свои вопросы и отзывы об этом устройстве в комментариях!

Скачать

Ниже выкладываю для скачивания файлы по данному устройству, в том числе соответствующие ГОСТы.

• 1. Listovka_UZIs_new_C1_40.pdf. Устройство защиты от искрения УЗИс-С1 для автоматического отключения искрящей цепи. Листовка.
• 2. Prezent_UZIs_new_C1_40.pdf . Презентация Эколайт УЗИс.
• 3. Imitator_iskreniya.pdf. Описание имитатора искрения.
• 4. Metodicheskie_rekomendacii.pdf. Экспертное исследование после пожара контактных узлов электрооборудования в целях выявления признаков больших переходных сопротивлений.
• 5. UZIs_instrukciya.pdf. УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ИСКРЕНИЯ УЗИс-С1-40 ТУ 27.12.23-001-05342780-2017 Руководство по эксплуатации.
• 6. Vopros-otvet1.3.pdf. Вопрос-ответ от производителя УЗИС.
• 7. ГОСТ IEC 62606-2016.pdf. ГОСТ, на основе которого производится УЗИс.
• 8. Технологическая карта монтажа УЗИс.pdf. Подробное описание процесса и правил монтажа УЗИс
• 9. УЗИс Сертификат ТР ТС.pdf. Сертификат соответствия таможенного союза на УЗИс

Внимание! Автор блога не гарантирует, что всё написанное на этой странице – истина.
За ваши действия и за вашу безопасность ответственны только вы!