Уважаемые эксперты, прошу вашей помощи в выявлении рисков схемы подключения защитного проводника PE, подробно изложенной по техническому решению ниже.
Имеется многоквартирный жилой дом 1998г без заземления в ВРУ, с разводкой алюминием 4x25мм2 по стоякам, без разрывов. Ввод подземный, ТП находится в 25 метрах от дома. Реконструкция домовой электросети до TN-C-S планируется в условном 2035г, при этом большинство соседей не вникает в нюансы электробезопасности и использует классическое “зануление”, которое подразумевалось по проекту для подключения электрических плит (уж извините, для простоты восприятия использую устаревший термин из ПУЭ v6). В данных условиях отказываться от использования проводника PE не хотелось бы, так как в этом имеются свои плюсы, но при этом максимально обезопасив себя от возможных последствий аварий.
До проведения указанной реконструкции до TN-C-S, в целях снижения рисков использования небезопасного “зануления” в двухпроводных сетях TN-C предлагается вариант временного решения, позволяющий использовать схему “зануления” с гибридной защитой ВДТГ (конструктивно состоящего из УЗО и 2-х полюсного автоматического выключателя), как от аварий, связанных с утечками тока в линию защитного проводника “PE”, так и аварий, связанных с обрывом нуля до точки разделения условного PEN-проводника на проводники “N“ и “PE”.
Особенность предложенной схемы заключается в контроле тока проводника “PE” посредством одной из обмоток трансформатора электромеханического УЗO (ВДТ или АВДТ). В штатном режиме ток в линии PE отсутствует, соответственно, через обмотку трансформатора протекает только суммарный ток утечек электроустановки. В случае превышения тока в линии “PE” выше значения уставки 30 мА, при возникновении аварии и прикосновении человека к ОПЧ электроприбора, срабатывание УЗО приводит к выключению вводного автоматического выключателя (АВ) через их механические расцепители (также известные как механизм независимого расцепления), см. Фото1. Такие расцепители имеются в конструкциях АВ/ВДТ/АВДТ многих производителей (например, в сериях ABB F202, Legrand DX3, Schneider Electric Acti 9 iC60,ilD). При этом необходимо отметить, что согласно документации производителей механические расцепители ВДТ и АВДТ рассчитаны на отключение от внешних стандартных устройств независимых расцепителей, и вариантов использования такого устройства в качестве инициирующего отключение, например, подсоединенного к нему АВ не описано. И хотя данная функция не является документированной, автору удалось протестировать ее с устойчивым и полностью положительным результатом.
Электрическая схема представлена в Схема 1. Обращается внимание, что правилами устройства электроустановок (ПУЭ) в ряде случаев допускается отключение всех проводников на вводе в электроустановку, при условии разделения PEN-проводника на РЕ- и N-проводники до вводного защитно-коммутационного аппарата. Указанное решение возможно конструктивно реализовать как в виде раздельных универсальных модулей (например, ВДТ и АВ, связанных между собой через механический расцепитель), так и в виде единого устройства ВДТГ с общим корпусом. В случае производства раздельных модулей необходимо предусмотреть доработку соединительных креплений (с установкой направляющих) ВДТ и АВ для возможности надежного и гарантированного соединения их механических расцепителей, а также установку общей планки, объединяющей рычаги включения-отключения.
Установка ВДТГ рекомендуется в электрическом щите, при этом обращается внимание, что если суммарный штатный ток утечек превышает 10 мА (1/3 от тока уставки УЗО), во избежание ложных срабатываний потребуется деление вводной линии электроустановки на раздельные цепи с соответствующими ВДТГ, с тем чтобы штатные токи утечек в каждой из них не превышали 10 мА, что является нежелательным с точки зрения электробезопасности. Также обращается внимание на недопустимость наличия металлической связи защитных проводников “PE” и ОПЧ электроприборов с трубами коммуникаций, арматурой и прочими токопроводящими элементами конструкций многоквартирного дома по причине фактического отсутствия заземления.
Рекомендуется указать регламент периодической проверки работоспособности ВДТГ, по аналогии с классическими ВДТ/АВДТ.
Риски безопасности при выходе из строя ВДТГ: 1) В случае возникновения КЗ (сваривания, залипания) контактной группы линии “PE” внутри устройства, возникает схема аналогичная обычному “занулению”. 2) При обрыве контактной группы линии “PE” внутри устройства, возникают риски безопасности, имеющиеся при классической двухпроводной схеме подключения. При этом в случае пробоя фазного потенциала на корпус (ОПЧ) одного из электроприборов указанный потенциал будет присутствовать на ОПЧ других электроприборов, но при прямом прикосновении человека к любому из них произойдет отключение линии из-за срабатывания УЗО Q1 (см. Схема 1). 3) При возникновении КЗ или обрывов контактных групп линий “L” или “N” –отличий от аналогичных двухполюсных устройств АВ не имеется. 4) Возгорание или механический разрыв устройства при авариях в сети –отличий от аналогичных устройств АВ/ВДТ/АВДТ не имеется.
В завершение обращается внимание, что вышеописанный вариант “зануления” через ВДТГ имеет свои преимущества как перед классической двухпроводной схемой подключения, так и перед классической схемой “зануления”, но при этом не заменяет устройство полноценного заземления и не защищает от заноса потенциала со стороны внешних источников, и может быть рекомендован только как временное решение до проведения реконструкции домовой электрической сети. Из недостатков предложенного устройства можно отметить конструктивное ограничение на его использование при суммарном токе штатных утечек до 10 мА и потерю селективности в случае использования раздельной дифференциальной защиты линий потребителей, защищаемых общим ВДТГ, так как при возникновении тока утечки в любой из линий на проводник PE срабатывание соответствующего указанной линии ВДТ/АВДТ будет происходить одновременно с ВДТГ, то есть c полным отключением электроустановки. Данную особенность можно считать платой за безопасное использование проводника “PE”.
