Електронні ПЗВ – домисли й реальність
Уже понад десятиліття у житловому будівництві широко застосовують пристрої захисного відімкнення (ПЗВ). За цей час з’явилися сучасні нормативні вимоги до ПЗВ й до електроустановок будинків, викладені в стандартах МЕК, у державних стандартах, у ПУЕ та інших нормативних документах. Ринок ПЗВ заповнився пристроями вітчизняного й закордонного виробництва, що мають різні параметри й характеристики. Триває конкурентна боротьба між виготовлювачами та продавцями ПЗВ за ринки збуту.
Однак не всі фахівці, що займаються проектуванням електроустановок з ПЗВ, їхнім монтажем, випробуваннями та експлуатацією, чітко уявляють про характеристики, переваги й недоліки різних ПЗВ.Насамперед відзначимо, що терміни “електронні ПЗВ” і “електромеханічні ПЗВ” не відображають суті цих виробів і не використовуються в нормативних документах. У будь-якому ПЗВ є, принаймні, два електронних елементи: вимірювальний диференціальний трансформатор, що виявляє диференціальний струм, і резистор у пристрої експлуатаційного контролю, що моделює аварійний диференціальний струм для перевірки працездатності ПЗВ. Таким чином, чисто “електронних ПЗВ” і чисто “електромеханічних ПЗВ” немає й бути не може. Ці терміни використовують замість правильніших термінів “ПЗВ, що функціонально залежать від напруги мережі” (ПЗВ з допоміжним джерелом живлення) і “ПЗВ, що функціонально не залежать від напруги мережі” (ПЗВ без допоміжного джерела живлення), наведених у деяких стандартах. Хотілося б звернути увагу на те, що ще понад 35 років тому при розгляді питань підвищення безпеки електроустановок за допомогою ПЗВ пропонувалося розрізняти “ПЗВ з посиленням сигналу” від “ПЗВ із прямою дією сигналу на коло керування”. При цьому відзначалася висока чутливість ПЗВ з посиленням сигналу, виконаного на електронних елементах, і перспективність їхнього широкого застосування. З огляду на недоліки в термінології і використання технічною громадськістю термінів “електронні ПЗВ” і “електромеханічні ПЗВ”, будемо їх використовувати і ми як найбільш короткі синоніми стандартних термінів.
Однією з головних особливостей електронних ПЗВ порівняно з електромеханічними є простіша конструкція механізму. Фактично, механізм вітчизняних електронних ПЗВ складається з механізму автоматичних вимикачів, конструкція яких досить добре відпрацьована, має високу надійність і низьку вартість. Механізм керованого диференціальним струмом розчеплювача, що дає змогу автоматично розмикати контакти ПЗВ, здебільшого, вбудований у вимикач, хоча іноді його розміщують разом із вимірювальним диференціальним трансформатором у пристрої диференціального струму й механічно пов’язують із вимикачем. Електронні елементи встановлюють на друкованих платах, технологія виробництва яких забезпечує високу надійність ПЗВ при роботі в найсуворіших кліматичних умовах. В електромеханічних ПЗВ у механізмі вимикача, що часом має спеціальне виконання, замість друкованої плати є реле з постійним магнітом, що впливає на механізм вимикача, і механізм зводу цього реле. У деяких електромеханічних ПЗВ є також електронні елементи, що захищають реле від впливу надструмів, або що дають змогу витримувати час вимкнення; їм властива висока чутливість до диференціального струму, простота регулювання й стабільність струму спрацьовування. Це зумовлено електронною схемою посилення сигналу, що надходить із вторинної обмотки вимірювального диференціального трансформатора, і порівняння його з еталонним сигналом, що має високу стабільність. У зв’язку із цим електронні ПЗВ можуть бути виконані з будь-яким потрібним значенням номінального вимикального диференціального струму і мати при цьому практично однакову вартість. В електромеханічних ПЗВ функцію вимірювання й порівняння диференціального струму виконує реле, підвищення чутливості якого, наприклад, до 10 мА, значно здорожує ПЗВ. До того ж струм спрацьовування електромеханічних ПЗВ має великий розкид від одного зразка до іншого, істотно змінюється в міру старіння, залежить від впливу магнітних полів у місці розміщення ПЗВ від температури навколишнього повітря. Можливості електроніки безмежні, у зв’язку із чим електронні ПЗВ практично без збільшення вартості можуть мати тип А за умовами функціонування при наявності постійної складової в диференціальному струмі, а при помірному збільшенні вартості можуть мати виконання з витримуванням часу – тип S для забезпечення селективності, а також низку додаткових функцій – захист від перенапруг, захист від грозових імпульсних напруг, захист від підвищеної температури, світлову сигналізацію про ввімкнений стан і про наявність напруги у мережі живлення, дистанційне керування відімкненням тощо. В електромеханічних ПЗВ виконання вимог, плоставлених до ПЗВ типу А і типу S, значно здорожує ці прилади, а додаткові функції, як правило, відсутні, що пов’язане з ускладненням конструкції (в одному виробі певних габаритів складно встановити вузли й елементи як електромеханічних ПЗВ, так і електронних ПЗВ), з надмірним дорожчанням ПЗВ й подальшим зниженням їхньої надійності.
Єдиним, як видається, недоліком електронних ПЗВ є залежність їхньої роботи від напруги мережі, що знижується або взагалі зникає. Однак ця властивість електронних ПЗВ надмірно перебільшена й найчастіше використовується в конкурентній боротьбі, однак істотно не впливає на електробезпечність електроустановок, у яких використовують ПЗВ.
Валерій КОНКІН
