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

Практично вся електроенергія надходить споживачам через низьковольтні апарати, у тому числі автоматичні вимикачі (АВ). Останні призначені для комутації електричних навантажень у будь-яких режимах роботи зокрема під час коротких замикань. АВ захищають обладнання від перевантажень, коротких замикань, аварійних знижень напруги.

Автоматичні вимикачі – довіряти чи перевіряти?

Юрій Андрєєв,ТОВ «Рекурс», м. Харків

Наразі ситуація у розподільних мережах така:
- експлуатуються АВ як сучасного, так і більш раннього виробництва;
- суттєво розширено номенклатуру АВ – від класичних, порівняно недорогих, до складних, із значно розширеними функціональними можливостями;

- часто не виконуються вимоги нормативних документів, що регламентують введення в експлуатацію, порядок та періодичність контролю АВ;

- у випадках відмови або неправильної роботи АВ виникає реальна відповідальність за збитки, понесені підприємством та/або споживачами.

Надійність (якість) функціонування розподільних мереж залежить як від надійності власне обладнання, так і від дотримання технології, рівня підготовленості персоналу. Наприклад, для аналізу причин виникнення аварії на підстанції значну допомогу можуть надати результати періодичного контролю уставок спрацьовування АВ, контролю ізоляції, перехідного опору та інші дані, відображені у відповідних документах (протоколах, журналах).

Аналізуючи такі дані можна запобігти переходу ще працездатного АВ у аварійний стан, спланувати його своєчасну заміну (ремонт).

Таким чином, контроль параметрів АВ на підприємствах, що розглядається у цій статті, актуальний.

Обсяги випробувань апаратів до 1000 В відображені у Правилах улаштування електроустановок. Методи випробувань, вказані в ДСТУ 3025-95 та у ДСТУ 2993-95, можуть бути реалізовані лише в умовах спеціальних заводських випробувальних лабораторій.

Тому в умовах експлуатації перевіряють основні функції АВ, застосовуючи доступне обладнання, по можливості мінімізуючи витрати часу.

Наприклад, у „Методичних вказівках по налагодженню та експлуатації автоматичних вимикачів серії А3700 на електростанціях та підстанціях” (СПО „Союзтехэнерго”, Москва, 1981) наведені рекомендації щодо обсягу та методики налагодження, розрахунку та вибору уставок захисту, а також рекомендації з обсягу, періодичності та методики технічного та оперативного обслуговування вимикачів серії А3700.

Згідно з документом калібрування теплових розчіплювачів АВ А3700 відбувається лише на заводі, що виготовлює ці вимикачі, а при налагодженні та технічному обслуговуванні просто перевіряють їх працездатність: контроль спрацьовування пополюсно триразовим номінальним струмом у холодному стані. Провід, що з’єднує навантажувальний трансформатор з вимикачем, має бути мідним з перерізом не меншим від вказаного у таблиці. Критерієм справності АВ є оптимальний час спрацьовування у заданих умовах. Якщо час спрацьовування більший за максимально припустимий, вимикач підлягає заміні або ремонту.

Наразі із зростанням кількості пропозицій від виробників АВ спостерігається дефіцит, а найчастіше – повна відсутність рекомендацій щодо методик їх контролю (вхідного та профілактичного). Відсутність вхідного контролю фактично відкладає момент пред’явлення рекламацій виробнику (продавцю), якщо продукція не відповідає ТУ.

Таким чином, можна виділити основні напрями роботи для забезпечення надійності функціонування АВ:

- готування персоналу, що відповідає за якісне проведення технічного та оперативного обслуговування АВ;

- забезпечення персоналу технічною документацією (галузеві методичні вказівки з налагодження та експлуатації АВ, технічний опис та інструкція щодо експлуатації АВ, інструкції заводів-виробників, інша література);

- придбання та/або виготовлення обладнання та приладів, що дають змогу проводити роботи (навантажувальні трансформатори, регулятори напруги, вимірювальні трансформатори струму тощо);

- організація вхідного контролю АВ, пуско-налагоджувальних та профілактичних робіт, оформлення результатів випробувань (перевірок) у відповідних документ