Защита от искрения и дуги — УЗИС, AFDD. Виды, рабочий принцип, правила и ГОСТ для них.

Сегодня для защиты электрической проводки в наших квартирах и домах достаточно всем обыкновенных автовыключателей, Устройство защитного отключения или дифф.автоматов.

Но в недалеком будущем к ним могут добавиться еще одни устройства, пока незнакомые рядовому потребителю, но очень активно внедряющиеся в нашу жизнь, как на добровольном уровне, так и на законодательном. Как минимум нормативно нормативная база идет собственно в этом направлении (ГОСТ Р50571.4.42-2017).

По обычному их называют искрозащитные или приспособления для защиты от дуги. Пока их установка лишь только рекомендация, однако в ближайшие годы все может резко преобразиться. Аналогичное было и на первоначальных этапах внедрения Устройство защитного отключения.

УЗИС — устройство защиты от искрения

AFDD — так называют его в Государствах запада

AFCI — аббревиатура используемая в Америке

УЗДП — устройство защиты от дугового пробоя

Какое из наименований более верное? Согласно ГОСТ IEC 62606-2016 будет правильным именовать его УЗДП, хотя в народе больше прижилось самое первое — УЗИС.

Давайте подробно попытаемся разобраться что же это такое и для чего они вообще необходимы.

Такие устройства фиксируют наличие искры в проводке и обесточивают ее. Главная причина пожара в домах это не какая-нибудь утечка тока, от которой призваны оберегать огнеупорные Устройство защитного отключения ( с током утечки 100-300мА) и даже не короткие замыкания.

Если монтаж электрики составлен грамотно, правильно выбрано сечение и номинал автомата, то риск проявления и распространения огня минимален.

Очень часто пожары случаются из-за искрящей проводки или дуги возникающей при неблагоприятном контакте.

Можно перечислить 9 главных причин данных явлений:

повреждение от механических факторов кабеля

ослабленный контакт, возникающийся не только по истечении длительного времени эксплуатации, но и из-за причины использования неправильного инструмента

передавленный провод

повреждение грызунами скрытой проводки за пустотелыми поверхностями стен из-за отсутствия защиты гофрорукавом

повреждение наружной изоляции и отсутствие элементарной защиты в виде изоляционной ленты или термотрубки

старение изоляции, которое вовремя выявляется специализированными устройствами

заводской дефект кабеля, изготовленного не по ГОСТу

неполноценный контакт (из-за плохой розетки или несоответствующей вилки)

скрутка меди и алюминия

Кроме того, искрение может появиться даже на кажется цельном проводе или кабеле. Достаточно было при установке сделать чрезмерно крутой изгиб или нечаянно поставить на него что-то нелегкое.

Как правило о данных проблемах и причинах знали уже давно, но технологии не было до конца 90-х годов. Первый раз они были использованы в электрических сетях Соединённых Штатов и Государствах запада.

Самое большое распространение они получили в домах из дерева каркасного типа, где все провода без разных гофр и труб открыто прокладывают сквозь горючие перегородки.

Разумеется, подобная защита не панацея и не спасет к примеру от простого нагрева контактов. Если у вас вилка не искрит в розетке, а лишь только греется, или окислился контакт в месте соединения медной проводки с алюминиевой, что тоже приводит к нагреву, то пожара избежать не пулучится и дугозащитные устройства тут не смогут помочь.

Хотя снова же за границей, уже понемногу начинают вводить розетки со встроенной термической защитой. Во время перегрева они автоматично отключаются.

Правда такие розетки еще нигде, даже в Америке не обязательны для установки и монтируются добровольно.

Каким же образом искрозащитное устройство, которое стоит в электрическом щитке при входе в дом, видит искрение провода в самой дальней розетке комнаты для сна или зала? Какая магия тут применяется?

Разумеется же магии здесь никакой нет, все основано на законах физики. Аппарат в основном наблюдает за спектром тока проходящего через него.

Когда в цепи электрической проводки в любых местах начинается искрение, первое искажается синусоида и она становится рваной. Сила тока и напряжение начинают скачкообразно изменяться. Появляются помехи.

Но если бы защита была построена на отслеживание только таких параметров, было бы слишком много ложных срабатываний. Собственно этим грешили самые первые экземпляры.

Благодаря этому последние качественные УЗИС или УЗДП анализируют массу показателей:

полярность

длительность

и ритм движения скачков

проверить ток, и при этом удостовериться что его источник собственно дуга, а не полезная нагрузка

узнать насколько опасна эта дуга по ее мощности

Ведь обычное включение вилки в розетку также вызывает искрение. Однако при этом ничего отключаться не должно.

если первые две задачи удачно решены и ток выявлен, то его необходимо успеть порвать в установленное время

При всем при этом, ГОСТ не определяет как собственно это сделать. Любой производитель решает задачу по собственному и оформляет подходящие патенты.

Меандр УЗМ 51МД

AFDD Eaton

УЗИс-С1-40 Эколайт

Siemens 5SM AFD

Исключительно при наложении все вместе всех факторов, защитный аппарат определяет что в цепи возникла дуга и выключает ее.

Если импульсы в сети меньше заданной амплитуды, то это считается не опасным и прибор не реагирует.

В релюшках напряжения можно подкрутить срабатывание как по верхней границе, так и по нижней. Тут же все параметры задаются на предприятии изготовителе.

Разумеется, у самых первых аналогичных экземпляров все еще встречаются неточности и ложные срабатывания. Технологию невозможно назвать до конца отработанной.

Впрочем большинство грубых ошибок уже исключены. К примеру обычный пылесос, блендер или дрель, при включении могут породить похожую на дугу конкретную волновую характеристику. Также дуга появляется при электророзжиге плиты.

Любой щеточный электрифицированный инструмент искрит, а именно если его щетки уже довольно выработались. Уже не говоря про начальный бросок пускового тока.

Производственники берут во внимание эти все рабочие моменты и ложных срабатываний у хороших моделей становится все меньше и меньше.

Насколько быстро должны включаться данные устройства нахождения дугового разряда? Зависит тут все от напряжения и номинала тока дуги.

Вот таблица всех значений:

Допустим устройство у вас сработало и все отключилось. Как определить место где появилась дуга и возникли искры? Если у вас в два этажа дом с полсотней розеток, куда бежать первым делом и как выяснить эту очередность?

Здесь вам поможет ваш электрический щиток. Чем больше в нем будет групп и автоматов, тем лучше.

Каждый автомат в ответе за конкретную комнату или территорию в доме. Отключаете их все скопом, после этого включаете УЗДП.

Дальше по одному начинаете включать автовыключатели. Причем после включения каждого автомата выжидаете минимум по 10 секунд и лишь потом переходите к иному.

Нужно иметь в виду, что в цепи обязаны быть подключены все приборы, которые работали до этого. Кроме того, они обязаны 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 выключить ее. Таким образом, вы проверьте проблемную территорию или группу. Допустим это кухня.

Отправляете туда жену, чтобы она наблюдала, а вы а в это время вновь запускаете автомат. Зрительно или по звуку можно будет установить место искрения.

А если все равно ничего не видно и не слышно? Тогда действуйте так. Начните по очереди отключать из розеток все приборы на данной линии.

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

Включите в эту розетку другой прибор и посмотрите что изменится.

По ГОСТу правильное обозначение и неполное наименование это УЗДП — устройство защиты при дуговом пробое. Благодаря этому первым делом она спасает конкретно от дуги, а не от искрения.

Термин «искрение» тут значит повторяющийся дуговой пробой.

2 Заменяют ли УЗДП-УЗИС автоматы и огнеупорные Устройство защитного отключения?

Нет, не заменяют. Они из себя представляют 3-ий этап развития защит и монтируются в цепь после автоматов и Устройство защитного отключения, а не взамен них.

Зато некоторые УЗДП отечественных марок могут полностью заменить реле контроля напряжения. Также в Америке и на Западе выпускают модели AFCI 3 в 1.

Они имеют в собственном корпусе и автомат, и Устройство защитного отключения, и дугозащиту. Такое группировка с одной стороны как бы и хорошая оптимизация, но со второй имеет ряд минусов:

сложно определить какая из защит сработала в самых разных случаях

если AFDD сгорит, то вы лишитесь сразу всей защиты

А при поломке только УЗИС, у вас останутся в «голове» и автомат, и Устройство защитного отключения.

при повреждении любой функции в AFDD в отдельности (автомат-УЗО-УЗДП) вам понадобится менять его полностью, что больно ударит по кошельку

Важное преимущество подобных AFDD это компактность и простота схемы подсоединения. Не надо в щитке коммутировать кучу проводов и наконечников, необходимо только подключить только один гаджет.

3 Каким нормативам и нормам подчиняются устройства защиты от дуги?

В нашей стране это межправительственный стандарт ГОСТ IEC 62606-2016 «Устройства защиты бытового и подобного значения при дуговом пробое. Общие требования.» (скачать)

Стандарт на их использование — ГОСТ Р50571.4.42-2017 (скачать).

4 УЗДП ставят на каждую линию в отдельности или одно на вводе?

Устройство можно ставить как отдельно по группам, так и в едином экземпляре сразу на весь электрический щит. Тут есть как достоинства, так и недостатки:

Средне-статистическая квартирная площадь в целях защиты одним аппаратом, если исходить из разветвленности проводки — 120-150м2.

К примеру разработчики УЗИс-С1-40 по настоящему проверяли срабатывание на одиночном проводе длиной до 80м. При этом в цепи присутствовала нагрузка ослабляющая сигнал — телевизор, компьютер.

В конце концов аппарат отработал штатно. По ГОСТу же проверки проводят на кабелях длиной максимум до 30м.

5 Почему у определенных моделей питание заводится сверху, а у прочих снизу. Как правильно?

Все может зависеть от изготовителя и его линейки сборки. У моделей с нижним подключением это связано с системой расцепителя. К примеру у того же УЗИс-С1, при его переворачивании понадобилось бы ручку включения также развернуть на 180 градусов.

И вот тогда язычок во включенном состоянии смотрел бы вниз, что запрещено правилами. Кстати у заграничных знаменитых марок Siemens, Eaton вход также выполнен снизу.

6 Есть ли в гаджете защита от импульсных скачков?

Да, большинство моделей имеют такую встроеную защиту в виде варистора.

Но они все равно не могут полностью заменить полноценные УЗИП.

7 Оберегает и выключается ли УЗИС от искрения на вводом автомате или счетчике, другими словами до точки собственного подсоединения?

Нет, не выключается и не срабатывает.

Как минимум хорошо построенная защита без ложных срабатываний, на это реагировать не должна.

Она построена таким образом, чтобы искать повреждения только в защищаемой цепи, а не до нее.