Селективность УЗО — тип S и каскадирование устройств защитного отключения

В гиде по §531 (УЗО) и в гиде по селективности распредустройств (§536) селективность между УЗО уже кратко упоминается. Эта статья подробнее рассматривает два конкретных условия, которые IEC 60364-5-53 устанавливает для селективности между двумя последовательно включёнными УЗО — тема, отдельная от общей селективности автоматов/предохранителей из §536.

Два условия, оба обязательны

Селективность между вышестоящим (upstream) и нижестоящим (downstream) УЗО гарантирована только при одновременном выполнении обоих условий:

1. Временная селективность: характеристика времени неотключения/тока вышестоящего УЗО должна лежать выше суммарной характеристики времени отключения/тока нижестоящего УЗО — то есть вышестоящее УЗО должно иметь встроенную, нормированную выдержку времени.
2. Токовая селективность: соотношение номинального отключающего дифференциального тока (I∆n) вышестоящего и нижестоящего УЗО должно составлять не менее 3:1 (например, УЗО 100 мА выше по схеме относительно УЗО 30 мА, поскольку 100/30 ≈ 3,33 ≥ 3).

Оба условия необходимы: соотношение токов 3:1 без выдержки времени ничего не гарантирует, а УЗО с выдержкой времени при слишком малом соотношении токов (например, 30 мА против 30 мА) — тоже.

Тип S: вышестоящее УЗО должно быть для этого спроектировано

Обычное (мгновенного действия) УЗО отключается как можно быстрее при превышении отключающего тока — подходит как последняя (нижестоящая) защита, но не подходит как вышестоящее селективное УЗО, поскольку оно может отключиться одновременно с нижестоящим УЗО или даже раньше него.

УЗО типа S (селективное, с выдержкой времени) специально спроектировано и испытано (IEC 61008-1/61009-1) так, чтобы не отключаться в течение нормированного минимального периода, даже если отключающий ток уже превышен. При 1×I∆n это минимальное время неотключения обычно составляет не менее 130 мс — этого достаточно, чтобы нижестоящее УЗО мгновенного действия отключилось первым. При увеличении тока замыкания (например, при 5×I∆n) сокращаются как минимальное время неотключения, так и максимальное время отключения, но вышестоящее УЗО типа S по-прежнему спроектировано так, чтобы всегда пропускать нижестоящее УЗО вперёд.

Обратите внимание: недостаточно просто установить вышестоящее «УЗО с более высоким I∆n». Без классификации типа S (или изделия, явно сертифицированного как селективное/с выдержкой времени) нет гарантированной временной селективности, независимо от соотношения токов.

Практическая значимость

В доме или коммерческом здании с главным УЗО над несколькими групповыми УЗО (например, для защиты главного ввода от накопления токов утечки, см. также правило 30% суммарной утечки в гиде по §531) это главное УЗО должно иметь как достаточно высокий I∆n (≥ 3× по отношению к нижестоящим групповым УЗО), так и быть типа S — иначе ток утечки в одной группе может отключить всю установку, а не только эту группу.

Частые ошибки

1. Установка вышестоящего УЗО мгновенного действия с более высоким I∆n и предположение, что одно только соотношение токов гарантирует селективность — без выдержки времени (тип S) это не так.
2. Несоблюдение соотношения 3:1 — например, 30 мА выше по схеме относительно 30 мА, или даже 100 мА выше по схеме относительно 100 мА: недостаточный запас для гарантированной селективности, даже с УЗО типа S.
3. Смешивание селективности по типу УЗО (AC/A/F/B, см. гид по типам УЗО) с временной/токовой селективностью — это два независимых требования: правильно подобранное главное УЗО типа S не решает проблему, если нижестоящие УЗО не обнаруживают фактическую форму тока утечки.

Связанные материалы

• §531 — Устройства защитного отключения (УЗО)
• §536 — Распределительные устройства и селективность защит
• Типы УЗО AC/A/F/B — классификация и выбор