Что защищает от короткого замыкания

Как защитить проводку от перегрузки и короткого замыкания

Главная задача электрика – сделать проводку надёжной и безопасной. В результате аварий может произойти возгорание или людей ударит током. Аварии возникают из-за повышенного тока и коротких замыканий. В результате через проводники протекает слишком большой ток, они греются и на них плавится изоляция, возникает искрение или дуга. В этой статье я расскажу о том, как защитить проводку от перегрузки и короткого замыкания.

Почему перегрузка короткое замыкание опасны — теория

Чтобы понять опасность протекания повышенного тока через провода нужно вспомнить два важных закона физики из курса «электричество и магнетизм». Первый — это закон Ома:

Ток в цепи прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению.

Это значит, что если в цепи малое сопротивление – ток будет большим, а если большое – то маленьким, а также при повышении напряжения ток растёт вместе с ним.

Это кажется очевидным, но у новичков часто возникает вопрос «почему замыкание называют коротким? А что бывает длинное?». Вот как раз потому что при коротком замыкании сопротивление замкнутой цепи приблизительно равняется:

где RЛИНИИ — это сопротивление проводников, зависит от их сечения и длинны (R=po*L/S).

r — внутреннее сопротивление источника питания. Если сказать простым языком, то зависит от конструкции если это гальванический элемент, или от сечения провода в обмотке трансформатора. RКОНТАКТ — переходное или контактное сопротивление – его величина зависит от площади касания двух замкнутых проводников.

Также стоит учитывать реактивные индуктивные и емкостные сопротивления, но в бытовой проводке можно опустить этот вопрос.

В результате при замыкании цепи ток ограничен только приведенными выше сопротивлениями, а они в большинстве случаев ничтожно малы (доли Ом, в домашней электросети), даже при сопротивлении 1 Ом при напряжении в 220В в цепи будет протекать ток 220В, против вашей проводки рассчитанной обычно на 16-40А. А на практике ток короткого замыкания составляет сотни и тысячи ампер!

Второй закон, о котором нужно сказать — это закон Джоуля-Ленца, в учебниках о нём сказано:

Количество теплоты, выделяемое в единицу времени в рассматриваемом участке цепи, пропорционально произведению квадрата силы тока на этом участке и сопротивления участка.

Что это значит? То, что, чем больше сопротивление проводника или ток через него – тем больше тепла выделится на нём. То есть когда через провода протекает ток – они греются. У каждого проводника есть определенное сопротивление.

Чтобы проводник не перегревался подбирают нужное сечение под определенный ток. Чтобы жила не грелась — тепло должно рассеиваться в окружающую среду, рассеивается оно тем быстрее, чем больше площадь, с которой оно рассеивается.

В связи с этим тонкие провода под большой нагрузкой начинают греться и становятся горячими, а толстые – успевают отдать тепло наружу, и их температура остаётся почти неизменной. Если температура проводника будет слишком высокой, вплоть до покраснения жилы – изоляция оплавится.

Сечение проводника — первый шаг к защите от перегрузки

Вы наверняка знаете, что под каждую нагрузку выбирают провод или кабель с жилами определенного поперечного сечения, например, для оценки правильности выбора сечения жил популярного кабеля марки ВВГ-НГ-ls используют таблицу 1.3.4 из ПУЭ. В ней описаны требования для проводов и кабелей с резиновой или поливинилхлоридной (ПВХ) изоляцией. Также она учитывает способ прокладки и количество проводников.

Так как проводники выбирают с запасом, то электрики руководствуются простым правилом: для розеток провод 2.5 мм², а для освещения – 1.5 мм². В большинстве случае этого достаточно.

Согласно этой таблице вы проверяете расчетные значения сечения и выдержат ли жилы такую плотность тока без перегрева и других неприятностей.

Итак, первым шагом к защите от перегрузок является прокладка хорошей проводки из медного кабеля типа ВВГ-НГ-ls или NYM. При этом учтите, что при покупке кабельных изделий «на рынке» вас может ждать продукция, изготовленная не по ГОСТ, а это значит, что реальное сечение, скорее всего, будет меньше указанного. В результате получается, что вроде бы и кабель проложили «какой надо», но в результате соединения отгорают, жилы греются, а изоляция плавится.

Защитная аппаратура

Автоматический выключатель – это основной коммутационный аппарат для защиты проводки от перегрузки и коротких замыканий. В народе их называют автоматами и ошибочно «пакетниками» (что в корне неверно). О том как он устроен мы рассказывали в статье Устройство и принцип работы автоматического выключателя

Главное, что нужно запомнить – автоматический выключатель защищает КАБЕЛЬ, ШНУР или ПРОВОД от возгорания или перегорания, но никак не оборудование или людей.

Если кратко, то в автоматическом выключателе есть два расцепителя – электромагнитный и тепловой. Электромагнитный срабатывает при сильном превышении тока (в единицы и десятки раз больше номинального тока), например, при коротком замыкании, а тепловой при незначительной перегрузке, например, на 20-50%.

Таким образом если вы включите много электроприборов – нагреется тепловой расцепитель, это биметаллическая пластина, которая при нагреве изгибается. Изгибаясь она приведет в движение механизм отключения автоматического выключателя, таким образом цепь обесточится.

Электромагнитный расцепитель – это соленоид внутри которого есть сердечник. При протекании большого тока – соленоид выталкивает сердечник и приводит в движение механизм отключения. Это своего рода реле тока.

От правильности выбора номинала и типа время-токовой, характеристики зависит безопасность его использования.

Номинальный ток автоматического выключателя выбирают исходя из пропускной способности самого слабого места в проводке. Например, какой бы вы кабель не проложили на розетки, посмотрите, что на ней написано, в большинстве бытовых розеток вы увидите 16 ампер, а иногда и 10 ампер.

Поэтому и номинал автоматического выключателя выбирают на 16А. Если допустим вы решили поставить автомат с номинальным током в 32А, исходя из соображений «розеток же несколько, да и кабель выдержит, он же 2,5-4 мм²», то при подключении в одну розетку через удлинитель обогревателя и фена – через неё пойдёт ток больше 16А, в результате её контакты начнут греться, а корпус плавится.

Если вы вовремя не отключите приборы – то, нагреваясь, контакты покроются нагаром, части корпуса оплавятся, а металлические шинки, удерживающие вилку, расширятся и контакт ослабнет. Из-за чего контактное сопротивление возрастёт и нагрев будет происходить еще интенсивнее, розетка начнет искрить и дымится, вплоть до возгорания обоев или стен, в которых она установлена.

Время-токовая характеристика, если говорить простыми словами, то это характеристика, которая показывает как быстро отключится автомат в случае перегрузки. В домашнем электрощите зачастую используют автоматы класса B и C.

Второе правило – устанавливайте автоматические выключатели с номинальным током, не превышающим самое слабое звено в электропроводке. Если вам нужно чтобы больше потребителей могли одновременно работать – делите розетки на группы в каждой комнате и прокладывайте к ним отдельный кабель (радиальная схема разводки).

Дифференциальная защита от утечек

И по сей день обыватели, установив УЗО почему-то считают, что оно защитит от перегрузки или короткого замыкания, это также ошибочно.

УЗО – устройство защитного отключения, создано для защиты при утечке тока. Это нужно для: защиты человека при случайном касании токопроводящих частей под напряжением (оголенные провода, корпус поврежденного электроприбора), а также утечки тока на заземленные корпуса, трубопроводы, элементы строительных конструкций и прочего.

УЗО отслеживает сколько тока прошло по фазному и сколько по нулевому проводнику, если есть разница между проводами – значит произошла утечка и силовые контакты размыкаются.

Таким образом обеспечивается безопасность людей, а также снижение риска дальнейшего развития утечки до короткого замыкания, при повреждениях изоляции, что особенно важно в деревянном доме, например.

Другой тип защитных приборов – дифавтомат, совмещает в себе функции УЗО и автоматического выключателя. На рисунке ниже вы видите, как отличить дифавтомат (слева) от УЗО (справа), отличия на схеме и в маркировке.

УЗО и дифавтоматы всегда выполняются в двухполюсном или четырёхполюсном виде однофазных и трёхфазных цепей соответственно. Согласно ПУЭ п. 1.7.80, должны использоваться только если есть заземление, то есть в двухпроводной сети их использовать запрещено. Однако это спорный вопрос в этой статье рассматривать не будем.

Ограничитель мощности

Следующий прибор отключает нагрузку в случае превышения мощности. Это Реле ограничения мощности. Примером такого устройства является однофазный ОМ-110 или трёхфазный ОМ-310, есть и другие модели – эти приведены просто для примера.

Хоть это устройство и не является по своей сути защитным и его используют в большей степени энергосбытовые или сетевые компании для контроля и ограничения потребления электроэнергии, свыше установленной в нормальной или уменьшения этой величины в аварийной ситуации. Изделие отслеживает потребляемую мощность и в случае её превышения отключает потребителя.

Тем не менее устройство не допустит перегрузок электропроводки если вы правильно установите параметры его работы. Если вам интересно узнать подробнее о таких устройствах – пишите в комментариях и мы обязательно о них расскажем.

Заключение – 3 правила чтобы не было КЗ и перегрузок

Безопасность и долговечность работы электропроводки лежит на трёх китах:

1. Правильный выбор сечения кабельных изделий.

2. Установка автоматических выключателей и других приборов защиты нужных номиналов. Покупайте их только в сертифицированных магазинах, чтобы не нарваться на подделку, отдавайте предпочтение таким брендам, как ABB, Schneider Electric, а из более дешевых — отечественный КЭАЗ (г. Курск).

3. Правильная эксплуатация электрообрудования.

Под «правильной эксплуатацией» я имею в виду:

1. Своевременную замену и протяжку клеммников электроустановочных изделий — автоматов, УЗО, выключателей света, розеток.

2. Рационального распределения нагрузки по розеткам — не вставляйте в тройники и удлинители мощные электроприборы, таким образом вы можете перегрузить розетку или кабель, который её питает (смотрите — Почему опасно использовать тройники и удлинители).

3. Аккуратное обращение с электроприборами — не допускайте попадание воды, металлических предметов внутрь бытовой техники, чтобы не произошло замыкание. Ведь даже если автоматы и кабель установлены хорошие нужно помнить, что автоматы иногда залипают или срабатывают медленно, в результате чего отгорают соединения в распредкоробках.

4. При ремонте приборов и монтаже или обслуживании проводки используйте качественную изоляцию, которая хорошо липнет или термоусадочные трубки. Избегайте скруток — соединяйте провода пайкой, сваркой, гильзованием или клеммниками. Таким образом вы избежите коротких замыканий в результате плохой изоляции или нагрева соединений в распределительных коробках.

• Как защитить квартиру от превышения напряжения
• Прокладка кабеля по воздуху на даче
• Как проверить дифференциальный автомат и УЗО

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электричество в доме, Все про автоматы и УЗО

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика

Поделитесь этой статьей с друзьями:

Электропитание ИТ-оборудования: безопасность или бесперебойность?

Добрый день, друзья! Сегодня у нас будет статья, цель которой — поделиться опытом и показать ключевые особенности и частые ошибки возникающие при проектировании и организации подсистем электроснабжения ИТ-инфраструктуры и ЦОД в целом. Но хотелось бы немного расширить аудиторию и посвятить несколько разделов базовым элементам обеспечения электробезопасности и защиты оборудования и людей. Для тех кто понимает, что такое автомат и УЗО, для чего они необходимы, что и от чего защищают – переходите к разделу Нужны ли УЗО для IT-оборудования, серверной, ЦОДа? кроме того, мы разберемся в вопросе- в каких случаях перебоев в сети питания операционная система гарантированно должна работать без сбоев. Итак…

Часть первая

Осень, дождь хлещет почти непрерывно. Идет бурное строительство одного подмосковного коттеджного поселка. Комендант поселка обходя подконтрольную ему территорию видит вопиющий факт «надругательства» над временной воздушной линией 380В.

Не в состоянии сдержать эмоции, он обращается к бригадиру местной строительной бригады:

— Вадим, да ты в своем уме? Твои работяги — смертники? Что это за бордюрный блок висит на электрокабеле?

— Коля, если его снять, то за углом дома не проедет экскаватор!

За спиной у Вадима можно увидеть дорожного рабочего, который нашел в грязи оголенный провод, уходящий куда-то в недра земли, и радостно бегает за коллегой, «пугая» его электричеством.

Тем временем на подстанции поселка уставшие охранники, обжигаясь, в десятый раз пытаются включить ужасно горячий автоматический выключатель, который почему-то выбивает раз в полчаса.

Почему выбивает автоматический выключатель и какие еще бывают варианты защиты электрооборудования? На что смотреть в первую очередь при планировании электробезопасности в серверах и другом ИТ-оборудовании? Для того, чтобы разобраться в этих вопросах подробнее читаем обе части статьи.

Поскольку нормативами предусматривается целый комплекс мер защиты электросетей от тех или иных аварий, то остановимся на самых распространенных в быту и промышленном секторе.

От чего мы хотим и можем защитится в первую очередь?

Конечно, от поражения электрическим током. Во вторую очередь защитить оборудование и кабели от повреждения токами короткого замыкания, а также от возгорания и пожара.

Автоматический выключатель (автомат) – самое распространенное средство защиты электросетей. Конечно, есть еще и плавкие вставки (предохранители), но они используются гораздо меньше в силу своей «одноразовости» и ряду технических отличий по сравнению с автоматом.

В классическом случае автоматический выключатель защищает:

1. От короткого замыкания

Короткое замыкание (КЗ) – это когда при повреждении изоляции фаза замыкается на ноль или на землю, от чего ток в цепи резко увеличивается (в 5-15 раз) и отключает автомат за время не более 0,4 секунды (для групповой сети согласно правилам устройства электроустановок). Если наш автомат неисправен или режимы работы сети не обеспечивают его надежное срабатывание, то в первую очередь страдает оборудование, подключенное к данной группе, которое само может являться источником короткого замыкания. КЗ также несет негативные последствия для проводов и кабелей. Как правило, в случаях несрабатывания автомата в щите происходит локальный разогрев места короткого замыкания, возникновение дуги и отгорание проводящих частей с фейерверком микрочастиц расплавленной меди. И это развитие событий видится достаточно благоприятным, так как в данном случае авария прекращается сама собой. В отдельных случаях в месте короткого замыкания происходит «сваривание» токоведущих частей, и образуется так называемое «металлическое» КЗ, которое куда опаснее, поскольку само собой не прекращается, и должно быть отключено автоматом. После чего специалист должен найти место повреждения и лишь потом пытаться включить аппарат. Но защита может не сработать по разным причинам, тогда (не дай Бог) может случиться

пожар новогодней елки, всего несколько секунд и кислород остается лишь у самого пола

Кроме того, современные автоматы выполняют функцию токоограничения при аварии, то есть не дают токам в цепи достигнуть опасных значений.

Немного подробнее про токоограничение

Что значит токоограничение и чем опасны высокие токи КЗ?

С увеличением мощности сетей в глобальном смысле токи однофазного короткого замыкания могут достигать больших значений, до десятков тысяч Ампер, особенно если наш потребитель, оборудование или розетка установлены достаточно близко к подстанции. А в таких режимах существует понятие «электродинамическое действие токов КЗ». Опять сложный термин, скажет Вы. А вот и нет. Доступным языком можно пояснить этот термин как попытки медных шин в щитах, кабелях и прочей начинки сдвинутся с места под действием больших токов, изогнуться, особенно если монтажники просто накидали кабели в лоток, а закрепили как придется: подручными средствами, остатками проволоки и т.п. И в этой ситуации развитие аварии может быть еще более плачевным – межфазное КЗ, разрушение оборудования и прочее… Таким образом правильно выбранный автомат – залог правильной работы оборудования, и если его по какой-то причине «выбивает», то не надо пытаться его включить, при этом возмущаясь, что он мгновенно отключается снова.

График токоограничения и снижения выделяемой тепловой энергии

2. От перегрузки сети

Перегрузка сети – это когда повреждение изоляции (или повышенная нагрузка в сети) вызывает длительное увеличение токов в цепи сверх расчетных показателей (на 110-300% или 110-500%), что приводит к отключению автомата за время от нескольких минут, до полутора часов в зависимости от ситуации и типа автомата. В данном случае обеспечивается защита от перегрева, разрушения изоляции и возгорания элементов групповой цепи. То есть автомат должен нагреться и отключиться раньше, чем произойдет критический нагрев проводов, кабелей, контактов, розеток, выключателей. Например, самый распространенный автомат характеристики С, и номиналом 16А надежно защитит от перегрузки сети при токах от 20,8А (1,3 номинала) и сработает за время примерно 60 минут, а в случае тока перегрузки в 48А (3 номинала) выключение произойдет от 5 секунд до 20-30 секунд. За это время температура изоляция кабелей, проводов, электроприемников не должна превысить критических температур. Для этого иногда требуется проводить расчеты кабелей на невозгораемость при токах КЗ и обосновывать

пригодность к дальнейшей эксплуатации

… к дальнейшей эксплуатации. Данная тема относится больше к высоковольтным кабелям, однако иногда Заказчик оперируя циркулярами РАО ЕЭС и ведомственными нормативами требует провести расчеты и для кабелей 0,4 кВ (и мелких сечений!) по двум направлениям: проверка не невозгораемость кабеля в режиме КЗ и проверка пригодности кабеля к дальнейшей эксплуатации в послеаварийном режиме. В последнем случае это означает проверить факт «живучести» изоляции после прохождения тока короткого замыкания, факт того, что изоляция не успела нагреться до температур деградации изоляционных материалов

Самым распространённым изоляционным материалом в эпоху «развитого социализма» был карболит. Все помнят черный гладкий пластик из которого делались практически все электротехнические устройства в СССР? Это и розетки, и клеммники, и автоматы, и бытовые электроприборы, электровилки и т.п. Так вот, этот материал имеет нагревостойкость до 150 градусов, что значительно лучше характеристик современной ПВХ изоляции. Однако при достижении температуры свыше 100 градусов данный материал начинает деградировать и выделять опасные ядовитые вещества.

Внешний вид ответвительного сжима с оболочкой из карболита

Внешний вид ответвительного сжима на воздушной линии после прохождения импульса молнии. Фазный сжим просто взорвался, а на фото- нулевой сжим, обуглившийся от теплового импульса сверхтоков(Рис. 1).

Температура изоляции кабелей не должна превысить 70-80 градусов по Цельсию при любом типе аварии в сети. В случае КЗ происходит стремительный нагрев изоляции, в случае перегрузки процесс относительно растянут во времени. Так что же происходило на подстанции поселка, пока бетонный блок висел на электрокабеле?

Оплавление ПВХ-изоляции питающего кабеля в результате перегрузки линии и постоянных попыток включить автомат без устранения причины аварии (Рис. 2).

На подстанции автомат чувствовал постоянную перегрузку по линии по одной из фаз в результате плохой изоляции. Происходил его нагрев, и он отключался по тепловой защите. Спустя какое-то время приходил охранник, и включал автомат заново. Конечно почти всегда включить автомат сразу после срабатывания тепловой защиты невозможно: он просто «отшибает» при попытке включить. Но за спиной у охранника стояли строители, которые требовали включить линию срочно, так как не работает электроинструмент, нельзя вскипятить чай и прочее и прочее… Ситуация повторялась в течение дня. Попытки устранить перекос фаз, на линии ни к чему не приводили, так как через два-три дня возникала перегрузка по другой фазе… Как видим, повышенные токи нагрузки выбрали самое слабое звено – приходящий сверху на автомат кабель (в данном случае это самонесущий изолированный провод из алюминия). Изоляция поплыла из-за превышения температуры в 100 градусов. И это при слабо-плюсовых температурах воздуха. Что было бы в данной ситуации жарким летним днем?

Безусловно, пожар и выход из строя главного щита подстанции.
Спросите, к чему это я излагаю? Все очень просто – если у вас сработала защита, выбило автомат или УЗО, значит это с чем-то связано и произошло неспроста. Прежде чем включить автомат надо разобраться в причинах аварии. Особенно если автомат при этом явно нагрелся. Кроме того, каждый автомат рассчитан на определенное количество отключений по защите, и не рекомендуется включать автомат на уже имеющееся повреждение линии, это снижает его ресурс.

Теперь рассмотрим УЗО

УЗО — устройства, в первую очередь, предназначены для защиты человека от поражения электрическим током. Если не углубляться в технические детали, то устройство определяет утечку тока с фазного проводника на землю и отключает поврежденную группу за время до 30 мс или 0,03 секунды. Для защиты человека устанавливаются УЗО на ток утечки 30 мА. Данная цифра обусловлена безопасным уровнем тока, который может протекать через тело человека без фибрилляции сердца, то есть не причиняя вреда человеку.

Устройство защитного отключения

Как известно, опасность для человека представляет не напряжение, а ток. Например, можно убить человека 1 вольтом напряжения, при этом важно, какой ток пройдет через человека, по какому пути и за какое время. Так вот, УЗО призвано защитить человека при прикосновении к частям, находящимися под опасным напряжением. Это могут быть корпуса бытовых приборов, промышленного оборудования, любые металлические части. Как правило, УЗО заранее отключает поврежденную линию, а не в тот момент прикосновения человеком. Но не исключены случаи, когда опасный потенциал на оборудовании может появиться именно в момент работы человека с ним.

Историческая справка:

Первое устройство защитного отключения было запатентовано в 1928 году германской фирмой RWE (Rheinisch — Westfälisches Elektrizitätswerk AG).

В 1937 г. фирма Schutzapparategesellschaft Paris & Со. изготовила первое действующее устройство на базе дифференциального трансформатора и поляризованного реле, имевшее чувствительность 0,01 А и быстродействие 0,1 с. В том же году с помощью добровольца (сотрудника фирмы) было проведено испытание УЗО. Эксперимент закончился благополучно, устройство сработало четко, доброволец испытал лишь слабый удар электрическим током, хотя и отказался от участия в дальнейших опытах.

На данный момент существуют УЗО с током утечки 300 мА. Они предназначены для защиты от пожара и выполняют функцию дополнительной защиты вместе с тепловой защитой автомата.

Чем отличается УЗО от тепловой защиты, имеющейся в автоматическом выключателе? Ведь по сути перегрузка линии как раз и может быть из-за утечки тока на землю.

Во-первых, время срабатывания тепловой защиты измеряется в секундах и часах, УЗО – в миллисекундах (как правило до 25 мсек, или 0,025 секунды).

Во-вторых, тепловая защита предназначена для защиты оборудования, но не для защиты человека. При отсутствии УЗО в щитке в момент касания человеком корпуса оборудования режим сети перейдет в стадию короткого замыкания, ток резко увеличится, сработает защита от КЗ в автомате и отключит линию сравнительно быстро. Но этого времени может хватить, чтобы человек получил электротравму, несовместимую с жизнью.

В-третьих, УЗО является дополнительной мерой защиты и устанавливается, как правило, для опасных помещений и для бытовых розеток, в то время как автоматы являются основной мерой защиты и применяется везде и всегда.

В-четвертых, применение УЗО без автоматических выключателей исключено, а вот автоматы без УЗО встречаются довольно часто.

Почему применение УЗО должно быть обеспечено в паре с автоматом?

Поскольку основную защиту обеспечивает автоматический выключатель, то он же и защищает устройство защитного отключения. Для корректной работы схемы номинал контактов УЗО выбирается на шаг выше, чем у автомата. Например, автомат устанавливается на 16А, а УЗО устанавливается на 25А. В этом случае УЗО безопасно пропустит через себя токи короткого замыкания к автомату, который и обеспечит защиту. Со своей стороны, УЗО обеспечит дополнительную защиту человека при утечке на корпус (землю). Существуют комбинированные устройства «автомат+УЗО» в едином корпусе, так называемые дифавтоматы. Их я рассматривать не буду, желающие могут изучить вопрос Вики об УЗО, Вики о дифавтоматах (или АВДТ). Скажу лишь, что дифавтоматы экономят место в щите, так как занимают меньше модулей на DIN-рейке.

В промышленном секторе УЗО как правило применяют номиналом на 100 и 300 миллиампер как средство защиты от пожара на линиях уличных светильников, уличного оборудования и т.п.

Нужны ли УЗО для IT-оборудования, серверной, ЦОДа?

Вопрос неоднозначный и, как правило, остается на усмотрение Заказчика.

С одной стороны, безопасность персонала должна превалировать над другими соображениями. Жизнь человека – приоритет. С другой стороны, оборудование информационных систем часто само относится к системам жизнеобеспечения других людей, на них могут «крутиться» сервисы, работа которых должна быть бесперебойной. Например, медицинские учреждения, службы МЧС, аварийные службы и прочие организации жизнеобеспечения. А сами помещения серверных классифицируются, как правило, как помещения без постоянного пребывания людей, без наличия постоянных рабочих мест.

То есть довольно часто информационное оборудование можно отнести к первой категории электроприемников по надежности электроснабжения (ПУЭ п.1.2.18), наряду с противопожарными системами и аварийным освещением. Для этой группы перерыв в электроснабжении недопустим, так как может вести к значительным материальным потерям и быть угрозой для жизни и здоровья людей. Если поглубже изучить действующие нормы, то можно найти указания, что для жизненно важных потребителей допустимо ставить защиту лишь от коротких замыканий, без тепловой защиты.

Например, пожарные насосы должны работать в условиях пожара до тех пор, пока изоляция кабеля не прогорит окончательно и не произойдет

металлическое короткое замыкание

Металлическое, или глухое короткое замыкание – это сваривание проводников (например, фазы и ноля) в месте пробоя изоляции. Образуется замкнутая цепь короткого замыкания, и в этом случае обязательно должно быть обеспечено срабатывание аппарата защиты. В большинстве случаев глухое короткое замыкание не случается, но вероятность его существует. Для противопожарных систем, в частности систем пожаротушения основная мысль изложенная в нормативах- в случае ЧП противопожарные системы должны работать несмотря ни на что и обеспечить безопасность людей даже в случае повреждения изоляции кабелей. Время работы противопожарных систем определяется временем, необходимым для эвакуации людей и персонала.
Для питания ответственных электроприемников применяют огнестойкие кабели с маркой FRLS, которые обладают свойствами выдерживать нагрев изоляции без возгорания и оплавления. В составе изоляции таких кабелей применяется слюда, которая дает дополнительное время нормальной работы линии без коротких замыканий в условиях пожара.

Испытания огнестойких кабелей завода Спецкабель для систем пожарной сигнализации

Например в п.7.1.81 Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) сказано: «установка УЗО запрещается для электроприемников, отключение которых может привести к ситуациям, опасным для потребителей». Для информационного оборудования сегодня, как правило, применяют стандартные автоматические выключатели, а вот УЗО не ставят с целью исключения ложных срабатываний и внезапного отключения важных серверов и сервисов. Существуют специальные типы УЗО, которые учитывают специфику импульсных блоков питания серверов и прочего IT-оборудования, однако они редко встречаются в продаже, сложны в подборе и ведут к увеличению стоимости проекта в целом. Для серверных и ЦОДов исходят из того, что данные помещения, как правило, оснащаются индивидуальными системами газового пожаротушения, а присутствие персонала – минимально по времени.

В качестве дополнительного уровня защиты персонала серверной, центра обработки данных обязательно требуется организация надежного заземления металлических частей серверных стоек, трубопроводов, любых доступных к прикосновению металлических частей в помещении, включая металлическую противопожарную дверь (двери). При правильной организации Дополнительной Системы Уравнивания Потенциалов (ДСУП) в помещении серверной, ЦОД будет обеспечен должный уровень безопасности персонала и информационного оборудования, несмотря на отсутствие УЗО в цепях распределения питания.

Для технологических нужд в пределах серверных помещений ставятся несколько розеток, которые и обеспечиваются устройствами защитного отключения. К данным розеткам (и только к ним) должен подключаться любой переносной электроинструмент и/или оборудование, не относящееся к непосредственным целям нашей серверной.

Продолжение читайте во второй части статьи, где мы разбераемся в вопросе какие помехи сети могут привести к падению операционных систем? почему не все ИБП, АВР и ATS хороши? и пройдем по цепочке электросеть-серверная стойка-блок питания-электроника ИТ-оборудования — операционная система

Автор: Куликов Олег
Ведущий инженер конструктор
Департамент интеграционных решений «Открытые Технологии»
okulikov@ot.ru
Регистрация в Национальном Реестре Специалистов «НОПРИЗ» П-045870

• блоки питания
• АВР
• время переключения питания
• блоки распределения питания
• БРП
• ATS
• PDU
• распределение питания
• точка отказа
• инженерные системы
• бесперебойное электроснабжение

• Блог компании Открытые Технологии
• IT-инфраструктура
• Серверная оптимизация
• Хранение данных

Короткое замыкание — что это такое, причины возникновения короткого замыкания и защита

Короткое замыкание — одна из самых неприятных ситуаций, которые могут случиться как в частных домах, так и в офисах.

Что такое короткое замыкание: простое объяснение

Электрическое короткое замыкание возникает при случайном контакте между фазным и нулевым проводом — событие, часто вызванное неисправностью системы или внезапным отказом. При коротком замыкании по цепи протекает сильный ток. Когда он становится чрезмерным, включается дифференциальный выключатель, который сохраняет электрическую систему, отключая ток.

Защита цепи от короткого замыкания

Автоматический выключатель защищает цепь и поэтому обязателен во всех электрических системах. Кроме того, если он интегрирован с магнитотермическим дифференциалом, он также предотвращает возгорание в результате короткого замыкания. Строительство современных электрических систем, включая установку спасательных устройств, регулируется особыми правилами, которые требуют, среди прочего, адаптации существующих систем.

Как действовать в случае короткого замыкания

В любом случае может случиться так, что в особенно старых или неисправных системах возникнет короткое замыкание, поэтому в этих случаях важно выполнить некоторые шаги:

• определить часть цепи, затронутую коротким замыканием;
• определить, были ли неисправности связаны с световыми точками или электрическими розетками;
• если задействована силовая цепь, все вилки подключенного оборудования должны быть немедленно вынуты;
• при появлении пламени его необходимо немедленно потушить огнетушителем, при этом категорически избегать попадания воды;
• при срабатывании автоматического выключателя необходимо попытаться повторно включить дифференциальный выключатель, а если он не сработает, необходимо отключать электрические розетки одну за другой, пока не станет очевидно, какая из них вызывает контакт.

Перегрузка и короткое замыкание — разница между ними

К числу проблем, которые могут повлиять на электрическую систему, относятся короткие замыкания и перегрузки. В первом случае это выход из строя или неисправность, например из-за плохой изоляции проводов или их контакта. С другой стороны, перегрузка не является неисправностью, а просто указывает на чрезмерное потребление электроэнергии, так как потребляемый ток превышает ток, поддерживаемый электрической системой.

Электрическое короткое замыкание – это аномалия, при которой напряжение внезапно обнуляется. В этих случаях может возникнуть ток короткого замыкания или перегрузка по току в результате отказа электрической системы. КЗ — событие случайное и непредсказуемое.

Электрическая перегрузка, с другой стороны, не обязательно обнуляет напряжение. Но оно сильно падает из-за чрезмерного количества устройств, подключенных к электрической системе. Ответственность обычно ложится на пользователя, так как он сознательно или неосознанно дает чрезмерную нагрузку на систему.

Соблюдайте правила безопасности и эксплуатации. У нас Вы можете купить качественную кабельную продукцию и провода под различные цели. Оставляйте заявку!

Что такое защита от тока короткого замыкания?

Защита от тока короткого замыкания — это защита, отключающая электрическую цепь при появлении в ней тока короткого замыкания [1].

Особенности.

Харечко Ю.В. в своей книге [1] акцентирует внимание:

« В электроустановках зданий выполняют защиту проводников электрических цепей от токов короткого замыкания посредством соответствующей защиты. Основным предназначением защиты от тока короткого замыкания является своевременное отключение электрической цепи с целью предотвращения перегрева ее проводников или их механического повреждения.

Защиту от тока короткого замыкания обычно выполняют посредством автоматических выключателей и плавких предохранителей. В некоторых случаях рассматриваемую защиту обеспечивают посредством ограничения тока короткого замыкания.

Термин «защита от тока короткого замыкания» применяют в международной и национальной нормативной документации наряду с термином «защита от короткого замыкания» (см. статью «Защита от короткого замыкания» »

Список использованной литературы

1. Харечко Ю.В. Краткий терминологический словарь по низковольтным электроустановкам. Часть 5// Приложение к журналу «Библиотека инженера по охране труда». – 2017. – № 2. – 160 c