Защита от искрения в электропроводке

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

На сегодняшний день для защиты электропроводки в наших домах и квартирах достаточно всем привычных автоматических выключателей, УЗО или дифф.автоматов.

Однако в недалеком будущем к ним могут добавиться еще одни устройства, пока малознакомые рядовому потребителю, но все более активно внедряющиеся в нашу жизнь, как на добровольном уровне, так и на законодательном. По крайней мере нормативно правовая база идет именно в этом направлении (ГОСТ Р50571.4.42-2017).

По простому их называют искрозащитные или защитные устройства от дуги. Пока их установка всего лишь рекомендация, но в ближайшие годы все может резко измениться. Подобное было и на первоначальных этапах внедрения УЗО.
Сокращенных названий у данных девайсов множество:

• УЗИС — устройство защиты от искрения

• AFDD — так его называют в Западных странах

• AFCI — аббревиатура применяемая в США

• УЗДП — устройство защиты от дугового пробоя

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

Давайте поподробнее разберемся что же это такое и для чего они вообще нужны.

Данные устройства фиксируют наличие искры в проводке и обесточивают ее. Основная причина пожара в домах это не какая-то утечка тока, от которой призваны защищать противопожарные УЗО ( с током утечки 100-300мА) и даже не короткие замыкания.

Если монтаж электрики выполнен правильно, верно подобрано сечение и номинал автомата, то риск возникновения и распространения огня минимален. 

Можно перечислить 9 основных причин этих явлений:

• механическое повреждение кабеля

• ослабленный контакт, появляющийся не только по истечении долгого времени эксплуатации, но и по причине применения неправильного инструмента

• повреждение грызунами скрытой проводки за полыми стенами из-за отсутствия защиты гофрорукавом

• повреждение наружной изоляции и отсутствие элементарной защиты в виде изоленты или термотрубки

• старение изоляции, которое своевременно выявляется специальными приборами

• заводской дефект кабеля, изготовленного не по ГОСТу

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

• скрутка меди и алюминия

Более того, искрение может возникнуть даже на казалось бы цельном проводе или кабеле. Достаточно было при монтаже сделать слишком крутой изгиб или случайно поставить на него что-то тяжелое.

В принципе об этих проблемах и причинах знали достаточно давно, но технологии не существовало до конца 90-х годов. Впервые они были применены в электросетях США и Западных странах. 

Наиболее широкое распространение они получили в деревянных домах каркасного типа, где все провода без всяких гофр и труб открыто прокладываются сквозь горючие перегородки. 

Безусловно, такая защита не панацея и не спасет например от элементарного нагрева контактов. Если у вас вилка не искрит в розетке, а всего лишь греется, или окислился контакт в месте соединения медной проводки с алюминиевой, что также приводит к нагреву, то пожара не избежать и дугозащитные устройства здесь не помогут.

Хотя опять же за рубежом, уже постепенно начинают внедрять розетки со встроенной термической защитой. При перегреве они автоматически отключаются.

Правда такие розетки еще нигде, даже в США не обязательны для монтажа и устанавливаются на добровольных началах.

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:

• 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

• 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

При всем при этом, ГОСТ не определяет как именно это сделать. Каждый производитель решает задачу по своему и оформляет соответствующие патенты.

• Меандр УЗМ 51МД

• AFDD Eaton

• УЗИс-С1-40 Эколайт

• Siemens 5SM AFD

• ABB S-ARC1

• Hager

Только при наложении в совокупности всех факторов, защитный аппарат определяет что в цепи появилась дуга и отключает 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. Здесь же все параметры задаются на заводе изготовителе.

Однако большинство грубых ошибок уже исключены. Например обыкновенный пылесос, блендер или дрель, при включении могут породить похожую на дугу определенную волновую характеристику. Также дуга возникает при электророзжиге плиты.

Любой щеточный электроинструмент искрит, в особенности если его щетки уже достаточно выработались. Не говоря уже про начальный бросок пускового тока.

Производители учитывают все эти рабочие моменты и ложных срабатываний у качественных моделей становится все меньше и меньше.

Вот таблица всех значений:

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.

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.

1Какое правильное название у этой защиты от искрения и дуги?

По ГОСТу правильное определение и сокращенное название это УЗДП — устройство защиты при дуговом пробое. Поэтому в первую очередь она спасает именно от дуги, а не от искрения.

Термин «искрение» здесь означает повторяющийся дуговой пробой.

2Заменяют ли УЗДП-УЗИС автоматы и противопожарные УЗО?

Нет, не заменяют. Они представляют из себя третий этап развития защит и устанавливаются в цепь после автоматов и УЗО, а не вместо них.

Зато отдельные УЗДП отечественных марок могут полноценно заменить реле напряжения. Также в США и на Западе выпускают модели AFCI 3 в 1.

Они имеют в своем корпусе и автомат, и УЗО, и дугозащиту. Такое объединение с одной стороны вроде бы и хорошая оптимизация, но с другой имеет ряд недостатков:

• непросто определить какая из защит сработала в том или ином случае

• если AFDD сгорит, то вы лишитесь сразу всей защиты

А при выходе из строя только УЗИС, у вас останутся в «голове» и автомат, и УЗО.

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

Главное преимущество таких AFDD это компактность и простота схемы подключения. Не нужно в щитке коммутировать кучу проводов и наконечников, достаточно подключить всего один девайс.

3Каким нормативам и стандартам подчиняются устройства защиты от дуги?

В России это межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 62606-2016 «Устройства защиты бытового и аналогичного значения при дуговом пробое. Общие требования.» (скачать)

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

4УЗДП ставятся на каждую линию по отдельности или одно на вводе?

Устройство можно устанавливать как отдельно по группам, так и в одном экземпляре сразу на весь электрощит. Здесь есть как плюсы, так и минусы: 

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

В итоге аппарат отработал штатно. По ГОСТу же испытания проводят на кабелях длиной максимум до 30м.

5Почему у некоторых моделей питание заводится сверху, а у других снизу. Как правильно?

Все зависит от производителя и его линейки сборки. У моделей с нижним подключением это связано с конструкцией расцепителя. Например у того же УЗИс-С1, при его переворачивании пришлось бы рукоятку включения также развернуть на 180 градусов.

6Есть ли в девайсе защита от импульсных скачков?

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

Однако они все равно не могут в полной мере заменить полноценные УЗИП. 

7Защищает и отключается ли УЗИС от искрения на вводом автомате или счетчике, то есть до точки своего подключения?

Нет, не отключается и не срабатывает.

По крайней мере нормально отстроенная защита без ложных срабатываний, на это реагировать не должна.

Она отстроена так, чтобы искать повреждения только в защищаемой цепи, а не до нее.

Источник: https://domikelectrica.ru/zashhita-ot-iskreniya-i-dugi-uzis-afdd/

УЗИС. Защита от искрения в электропроводке

Устройство защиты от искрения УЗИс – герой статьи

Привет, друзья! Сразу к делу. Несмотря на то, что я всем рекомендую ставить реле напряжения, про которые у меня уже несколько статей на блоге, это не спасает потребителя от проблем с возможным возгоранием.

Поясню на примере. Имеем распространенную и трудно диагностируемую проблему – плохой контакт. Чем это может быть чревато?

Допустим, у человека проблема – плохой контакт в распределительной коробке где-то в труднодоступном месте. Это никак не проявляется – вся нагрузка дома, которая идёт через эту проблемную скрутку, работает, только иногда почему-то глючит.

Запахов никаких, поскольку коробка в проветриваемом месте, и к тому же герметично замурована. И вот, в один “прекрасный” день ломается телевизор. Гарантия закончилась, и ремонт обходится в сумму более 5000 руб. Кроме того, постоянно приходится перезагружать Wi-Fi роутер, поскольку в доме пропадает интернет…

Далее, в ещё один “прекрасный” день чуть не случается пожар – проблемная скрутка окончательно отгорает, оставив без электроэнергии пол квартиры. Время на поиск и ожидание электрика, нервы, расходы…

Неоднократно встречался с этой проблемой и в промышленном оборудовании. Например, почитайте мою статью про ремонт станка на контроллере. Причина оказалась банальна – искрение в питающей розетке! В результате – слетела программа в контроллере.

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.

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:

Последовательный и параллельный дуговой пробой, приводящий к искрению и пожару

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).

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.

Устройство защиты (реле искровой защиты) от дугового пробоя УЗИс-С1-40 от Ecolight

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.

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

Основные характеристики

Разберём заявленные производителем характеристики реле искровой защиты УЗИС.

Параметры УЗИс Эколайт

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.

Источник: https://samelectric.ru/powersupply/uzis-zashhita-ot-iskreniya-v-elektroprovodke.html

Защита от искрения в электропроводке

Устройство защиты от искрения УЗИс – герой статьи

Привет, друзья! Сразу к делу. Несмотря на то, что я всем рекомендую ставить реле напряжения, про которые у меня уже несколько статей на блоге, это не спасает потребителя от проблем с возможным возгоранием.

Поясню на примере. Имеем распространенную и трудно диагностируемую проблему – плохой контакт. Чем это может быть чревато?

Допустим, у человека проблема – плохой контакт в распределительной коробке где-то в труднодоступном месте. Это никак не проявляется – вся нагрузка дома, которая идёт через эту проблемную скрутку, работает, только иногда почему-то глючит.

Запахов никаких, поскольку коробка в проветриваемом месте, и к тому же герметично замурована. И вот, в один “прекрасный” день ломается телевизор. Гарантия закончилась, и ремонт обходится в сумму более 5000 руб. Кроме того, постоянно приходится перезагружать Wi-Fi роутер, поскольку в доме пропадает интернет…

Далее, в ещё один “прекрасный” день чуть не случается пожар – проблемная скрутка окончательно отгорает, оставив без электроэнергии пол квартиры. Время на поиск и ожидание электрика, нервы, расходы…

Неоднократно встречался с этой проблемой и в промышленном оборудовании. Например, почитайте мою статью про ремонт станка на контроллере. Причина оказалась банальна – искрение в питающей розетке! В результате – слетела программа в контроллере.

Кто хочет бесплатно (т.е. даром) получить УЗИС, рассмотренный в статье? Переходите сюда, там все условия!

А что там свежего в группе вк самэлектрик.ру?

Устройство защиты (реле искровой защиты) от дугового пробоя УЗИс-С1-40 от Ecolight

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.

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

Для чего нужно устройство защиты от искрения (УЗИс)

По статистике большинство возгораний и образовавшихся после этого пожаров возникают по причине неисправности электроприборов, а также вследствие плохого контакта на участке цепи, таком как переходники и удлинители. В этой статье речь пойдет об устройстве защиты от искрения УЗИс-С1-40 от компании «ЭКОЛАЙТ», которое как раз и обеспечивает распознание искрения на проблемном участке цепи и производит своевременное отключение, а также защиту контролируемого участка. Ниже мы подробно расскажем, что такое УЗИс, как работает данный аппарат и какая у него схема подключения.

Конструктивные особенности

Прибор изготовлен для установки на стандартную 35 мм DIN рейку. Устройство защиты от искрения имеет неразборный корпус IP40 с четырьмя контактами, IN и OUT для подключения в электросеть. С правого бока корпуса нанесена схема подключения в электросеть, с условными обозначениями входа и выхода, а также предполагаемой нагрузки.

На лицевой стороне расположен рычаг свободного расцепителя, для включения и отключения защищаемой цепи. Там же размещен регулятор установки максимального допустимого напряжения сети, с 260 до 290 Вольт. Для взаимодействия с пользователем выведен светодиод, по режимам индикации которого можно определить состояние прибора и контролируемой сети.

В комплекте с прибором поставляется средство контроля функционирования зоны защиты, которое имитирует искрение в сети. Выполнено оно в форме вилки для стандартной розетки. С помощью данного прибора можно определить исправность УЗИс, а также проконтролировать зону функционирования защиты устройства (чувствительность аппарата). Используя средство контроля можно определить способность защиты от искрения чувствовать начало опасных процессов на определенной дистанции, поскольку на продолжительных линиях сигнал затухает и не детектируется прибором защиты.

Источник: https://rutd-ksk.com/zaschita-ot-iskreniya-v-elektroprovodke/

Для чего нужно устройство защиты от искрения (УЗИс)

По статистике большинство возгораний и образовавшихся после этого пожаров возникают по причине неисправности электроприборов, а также вследствие плохого контакта на участке цепи, таком как переходники и удлинители. В этой статье речь пойдет об устройстве защиты от искрения УЗИс-С1-40 от компании «ЭКОЛАЙТ», которое как раз и обеспечивает распознание искрения на проблемном участке цепи и производит своевременное отключение, а также защиту контролируемого участка. Ниже мы подробно расскажем, что такое УЗИс, как работает данный аппарат и какая у него схема подключения.

Схема подключения

Возможные варианты подключения УЗИс-С1-40 предоставлены ниже:

После установки и присоединения никаких дополнительных установок не требуется. При подаче напряжения в сеть, контролер проверяет значение напряжения сети и установкой заданной пользователем. Если все в порядке с напряжением, загорается зеленый свет индикатора.

Таблица световой индикации прибора:

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.

Источник: https://samelectrik.ru/ustrojstvo-zashhity-ot-iskreniya-uzis.html