Что такое устройство защиты от дугового пробоя (УЗДП) и с чем его едят?

Продолжаем тему современных устройств защиты для домашних электрощитов. На очереди Устройства защиты от дугового пробоя (УЗДП — формулировка из ГОСТ), они же «Устройства защиты от искрения» (УЗИс) они же arc-fault detection device (AFDD), они же arc-fault circuit interrupter (AFCI)… Имен много, а суть одна: это устройство призвано отключить линию, если обнаружится дуговой пробой где-то на линии. Это часть теоретическо-методическая. Тесты и расчленение устройств будет в продолжении.

У этой статьи есть видеоверсия, для тех, кто предпочитает слушать:

▍ Маленькая горячая штучка

Представим, в вашей электропроводке случилось неладное — мыши погрызли изоляцию, ослабла клемма или в месте перегиба кабеля переломились жилы. Эти, как и ряд других неисправностей могут привести к дуговому пробою.
Дуговой пробой происходит, когда два проводника оказываются на очень маленьком расстоянии друг от друга, из-за чего проскакивает искра, зажигается электрическая дуга, и электрический ток течёт уже по «по воздуху». Электрическая дуга очень горячая, и за мгновения может зажечь горючие материалы вокруг, обуглить изоляцию и наделать бед. Причём обугленная изоляция становится проводником, что сильно упрощает повторное зажигание дуги.

Различают параллельный и последовательный дуговой пробой. Параллельный дуговой пробой — когда дуга зажигается между проводниками L и N или L и PE, например, из-за ввёрнутого в кабель самореза. Или, например, начинает пробивать испорченную изоляцию. В таком случае, скорее всего, параллельный дуговой пробой перерастёт в короткое замыкание и сработает защита от сверхтока. Последовательный дуговой пробой, когда дуга горит в разрыве цепи последовательно с нагрузкой, самый опасный. Ни УЗО, ни автоматический выключатель при этом не сработают! Нет условий для срабатывания этих видов защиты — ток не превышен (его величину ограничивает нагрузка), дифференциального тока тоже нет. Дуга будет гореть, пока контакт случайно не восстановится или разорвётся. Впрочем, наверняка вы с ней уже сталкивались — это то самое «шкворчание» плохого контакта в выключателе или розетке.

Если ваша проводка выполнена в строгом соответствии со всеми нормативами, то дуговой пробой не вызовет пожара, но породит потоки брани электрика, который будет ремонтировать розетку, где из подрозетника торчат два обугленных пенёчка проводов.

Ключевое слово здесь «если». К сожалению, в суровой реальности может быть:

• Старая алюминиевая проводка, которая ремонтировалась не пойми как и не пойми где
• Проводка, уложенная внутри сгораемых стен
• Грызуны, сожравшие изоляцию проводов до голой меди
• Горе-строители, повредившие изоляцию проводов ввёрнутым саморезом
• Огромное количество переносок, тройников и других электроизделий сомнительного качества, лежащих в труднодоступных местах в окружении горючих предметов

При несчастном стечении обстоятельств дуговой пробой может вызвать пожар, с жертвами.
Получается: при раздолбайском отношении к обслуживанию электрохозяйства мы можем получить явление, способное привести к пожару, и которое ни одно из используемых средств защиты обнаружить не может. Звучит неприемлемо.

Пятиконтактное реле

Выход с сигнализации подцепляем к контакту

Как наиболее надежные и доступные в продаже, себя зарекомендовали импортные реле под маркой Saturn и San Hold, применяются так же реле других производителей. Именно поэтому стабилизатор по напряжению в схеме подключения ходовых огней крайне необходим. Контакты 30 и 86 поменяны местами.

Как вам уже известно, запрещено использование ДХО совместно с другими осветительными приборами. Напряжение срабатывания: не менее 8,0В. Варианты схемных решений подключения реле.

В противном случае, сотрудники ДПС выпишут вам штраф, либо вовсе доставить ваш автомобиль на штрафстоянку. А итак что происходит. Величина управляющего и коммутируемого через контакты напряжения может быть разная и не зависит друг от друга. Очевидно, ваши ДХО будут работать всегда, пока повернут ключ в замке зажигания, не зависимо от того, какие осветительные приборы вы используете при этом.

Читайте дополнительно: Для ремонта обрыва провода электроприбора необходимы

Простейшая схема

Важно отметить, если реле долго эксплуатировалось при коммутации силовых цепей в предельных режимах, то искра проскакивающая при замыкании или размыкании контактов создает нагар между контактами и из-за этого возможно исполнительное устройство не будет работать или будет работать не корректно. Температура корпуса Обмотка реле потребляет мощность около ,5 ватт, из-за чего его корпус во время работы может достаточно сильно греться — это не криминально

Все что не запрещено — разрешено.

Теперь, если попытаться завести автомобиль при включенной охране, контакт 30 разомкнётся с контактом 87А и не даст завести двигатель. Хотелось бы подчеркнуть, ДХО предназначены для обозначения вашего транспортного средства перед другими участниками дорожного движения, а не для дополнительного освещения проезжей части. Схема блокировки двигателя с самоподхватом самоблокировкой. Соответственно, два других вывода должны показывать бесконечное сопротивление — это наши нормально разомкнутые рабочие контакты. И так когда в покое — схема разорвана — то есть на плюс туманки не чего не приходит, как только включается зажигание, врубается плюс с аккумулятора.

Простые самоделки для автомобиля, советы автолюбителю и схемы сделанные своими руками

IMG: ссылка И так. На каждое изменение конструкции транспортного средства должен быть получен сертификат, что само по себе дело не быстрое и не дешевое.

Способ монтажа — клеммные колодки, вывод для клемм, пайка в плату или установка на DIN-рейку. На рисунке: Контакты 85 и 86 — являются управляющими контактами. Как правильно подключить ДХО(дневные ходовые огни) на ВАЗ через 5 контактное реле

▍ Ловим призрака за хвост

Инженеры до сих пор находятся в поисках надёжного способа обнаружения дугового пробоя, если полистать публикации в научных журналах, то можно увидеть попытки исследователей использовать разные методики, включая модные нейронные сети. Чем лучше методика, тем выше вероятность обнаружения дугового пробоя и ниже количество ложных срабатываний:

При этом устройству в электрощите доступен всего лишь один способ обнаружения дугового пробоя — анализировать величину и форму тока, отдаваемого в нагрузку. Все производители модульных устройств защиты от дугового пробоя снимают сигнал с датчика тока, но обрабатывают данные по-разному, и не раскрывают подробностей, ссылаясь на ноу-хау. Поэтому я могу лишь рассказать общие подходы, которые раскрыты в научных публикациях, а вот в охоте за подробностями придётся ловить и спаивать разработчиков в пабе.

Обнаружить дуговой пробой всё-таки можно из-за одной особенности — дуга зажигается не сразу. Напряжение должно вырасти до напряжения пробоя, после чего в зазоре проскакивает искра, которая ионизирует воздух и позволяет устойчиво загореться электрической дуге. А так как у нас в сети переменный ток, и ток меняет направление 50 раз в секунду, переходя через нулевое значение, то дуга загорается и гаснет 100 раз в секунду, приводя к специфическим искажениям!

Покажу на примерах, для чего я сделал небольшой стенд. Ток в цепи я измеряю трансформатором тока (голубая линия), напряжение — через делитель (жёлтая линия), масштаб в данном случае не важен. Почти идеальная нагрузка — тепловентилятор:

Все просто — растёт напряжение в линии — пропорционально растёт ток. Напряжение падает — ток в цепи падает. Обратите внимание в месте перехода напряжения через ноль — ток растёт сразу. А вот так выглядит ток в той же цепи, если я развожу контакты и вызываю дуговой пробой последовательно в цепи. Появляется ступенька — ток появляется только после того, как напряжение достигнет напряжения пробоя зазора между проводниками:

Можно подумать, что достаточно просто следить за тем, есть ли ступенька в потреблении тока при переходе напряжения через ноль. Но увы, этот способ не работает, поскольку такая ступенька появляется у многих видов нагрузки. Например, если у устройства есть регулировка мощности тиристорным регулятором, который такую ступеньку создаёт, и меняя её ширину, регулирует мощность в нагрузке. Вот просто посмотрите, как выглядит график тока у пылесоса с регулятором мощности:

Кроме того, идеальный случай, когда в линии всего одна нагрузка, встречается редко. Чаще на линии несколько потребителей, и их токи суммируются. В итоге график начинает выглядеть совершенно ненаглядно. На графике ниже четыре потребителя (обогреватель 1кВт, электрочайник 2 кВт, пылесос с регулятором на половинной мощности (примерно 800 Вт) и мощный импульсный блок питания, нагруженный на балласт (примерно 180 Вт)). Слева нет дугового пробоя, а справа последовательный дуговой пробой обогревателя на 1 кВт, т.е. ток дуги составляет только четверть от всего тока потребления:

Что делать? Посмотрим внимательно на график с искрением — скорость нарастания тока в цепи после пробоя огромная, ступенька практически вертикальная! А значит нам нужно смотреть не на появление ступеньки, а на её отвесность. Проще всего это сделать анализируя спектр сигнала, чем отвеснее ступенька, тем шире её спектр. Наглядно я изобразил на этой картинке: В результате принцип работы защиты прост — постоянно анализируем спектр сигнала с датчика тока. Если вдруг он резко изменяется — определяем как он изменился. Если наблюдаем подъём в высокочастотной части спектра — значит это дуговой пробой и отключаем нагрузку. Правда в реальности есть нюансы…

Принцип работы устройств защиты от искрения

Каким же образом искрозащитное устройство, которое стоит в электрощитке на входе в дом, видит искрение провода в самой дальней розетке спальни или зала? Какая магия здесь используется?

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:

• величину

• форму

• полярность

• продолжительность

• 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

Все что искрит с током дуги меньше чем 2,5А устройство вправе игнорировать и пропускать.

• 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

▍ Ложные срабатывания и шапка-невидимка

Ложные срабатывания — головная боль разработчиков УЗДП. В электросети творится полная анархия — каждая нагрузка потребляет ток как хочет, некачественные устройства ещё активно создают помехи.
Вот, например, посмотрите, как выглядит ток, когда я просто включил шлифмашинку с умирающим двигателем:

А вот так выглядит ток сварочного аппарата (я взял обычный трансформатор и варил скрутку угольным электродом):

При этом формально устройство не должно сработать — дугового пробоя нет. А теперь представьте, что у вас таких устройств на одной линии с десяток — их токи сложатся, шумы просуммируются, а разработчик роскомнадзорнется от безнадёги.

Получается довольно нетривиальная задача — с одной стороны нужно повышать чувствительность, а с другой стороны, не допускать ложные срабатывания. Поэтому разработчики не спешат раскрывать свои хитрые алгоритмы. Единственное описание алгоритма работы я нашёл тут.

И тут важно отметить: Ни одно УЗДП не застраховано от ложных срабатываний!

Более того, из всех устройств защиты, УЗДП наверное единственное, которое может дать ложное срабатывание в
исправном состоянии
. Это важно помнить при проектировании! (но об этом ближе к концу). Например, найдётся гад, вроде меня, который откопает старую советскую лампу УФО-Б (ртутная дуговая лампа высокого давления с резисторным балластом) и включит её в сеть, При розжиге график потребления тока выглядит так:

У неё и происходит дуговой пробой на поджигающем электроде, и лампа вызывала ложное срабатывание при каждом включении! Такие проблемные устройства отыскать было трудно, но у меня получилось. В процессе тестов УЗДП я пробовал разные виды нагрузок и нашёл свой криптонит на каждую модель УЗДП. Впрочем, подавляющее большинство бытовых устройств проблем не вызывает.

Любое государство не терпит анархии, поэтому с ней борется. Во многих странах есть требования по электромагнитной совместимости для устройств — они не должны мешать работе других устройств в электросети. Поэтому мощность и спектр помех, которые могут просачиваться с устройства обратно в сеть ограничивается. Следствием этого стала установка фильтров в устройства. Фильтр ослабляет высокочастотные помехи, которые генерирует устройство. Например, любой импульсный блок питания имеет в своей схеме такой фильтр, вот я взял первую попавшуюся схему блока питания Meanwell (нравятся они мне) и обвел рамкой фильтр:

Сетевой фильтр является шапкой-невидимкой: всё, что происходит за ним, становится невидимым для УЗДП. Технически, кроме дросселей или ёмкостей можно использовать разделительный трансформатор. По этой причине мой эрзац-сварочный аппарат для сварки скруток не вызывал ложных срабатываний — дуговой пробой был во вторичной обмотке, поэтому трансформатор работал как фильтр. Добавление простого фильтра (вырванного из микроволновки) в виде синфазного дросселя полностью устранило проблему ложного срабатывания с лампой УФО-Б, которое я описал выше.

Отсюда следует, что вероятность ложных срабатываний резко возрастает, если в сеть включается устройство, у которого:

1. Нет таких фильтров, просто потому что оно старое. Например, 1960х годов, когда требования были попроще
2. Фильтры есть, но не эффективны из-за кривой схемотехники или экономии. Этим часто грешат noname устройства, где для экономии выбрасывается всё, что отвечает за качество или безопасность. Хороший фильтр тяжёл, так как требует много меди и железа.

Выходит, что качественные, соответствующие современным требованиям электроустройства для УЗДП проблем доставлять не должны. А если у вас есть одно такое проблемное устройство (например, любимая электробритва дедушки), то его можно «скрыть» от УЗДП шапкой-невидимкой в виде дополнительного сетевого фильтра. Специализированные фильтры в виде радиодеталей можно посмотреть тут: (https://www.promelec.ru/catalog/409/455/494/) хотя, я надеюсь, у производителей УЗДП появится такое изделие как опция.
И я думаю многих беспокоит вопрос — а не срабатывает ли УЗДП на сварку? — нет, я опробовал несколько инверторных сварочных аппаратов — всё в порядке.

CS-CS.Net: Лаборатория Электрошамана

Пример AFDD от ABB — S-ARC1

Это пост называется «Вы достали каждый слать мне новость, которая не новость! Перед тем как слать — вы хоть сами задумывались над тем, где целосообразно ставить защиту от дуги?!». Вот-вот. Вот все эти ваши ссылочки и «новости», присылаемые в десятый и очередной раз «А ты знаешь? Тут вот выпустили тако-о-о-ое!» (а если какая-то сволочь и тут мне «напомнит» про УЗМ-51Ц — я её забаню нахер) заставили меня задуматься над тем, кто что пытается производить и где это всё применять.

В посте есть очень много фотографий, которые я заимствовал у разных авторов:с моего же блога, с моего же сообщества и из других блогов и источников. Эти фотографии я немного подкадрировал и постарался сохранить оригинальные копирайты, а кое-где подписал их.

Если вы нашли этот пост просто так поиском и сразу же захотели написать мне про новые образцы, то вначале загляните в раздел Сотрудничества, а потом прочитайте, что на 99% я буду использовать AFDD от ABB, потому что они более конструктивно продуманы и сделаны для применения именно там, где они и должны стоять. Тестировать разные наколенные поделки я не хочу.

Внимание! В 2022 году Меандр выпустил бракованную партию УЗМ-51м и УЗМ-50Ц, я задолбался и с 2022 года перешёл на реле напряжения от НоваТека! Читайте вот этот пост для подробной информации!

С 2022 года ABB начало продавать в России их AFDD S-ARC1 и DS-ARC1. Вот ссылка на каталог: ABB_AFDD-Brochure-2020.pdf, а вот ссылка на подробную техническую информацию по тому, как устроены и как работают AFDD от ABB: SP-256.1325800.2016-Changes-2021.pdf.

Итак, как я тут недавно писал, сейчас никто ничего настолько не читает и не осмысливает, что все теперь стараются побыстрее запостить «ссылочку другу» даже если пару сообщений назад такое уже было. Поэтому информация сейчас распространяется по схеме вируса: один услышал, передал другим, те — третьим и так далее. Про это даже МетроЭльф смеялся, когда рассказывал про одну простую «аварию» в метро. Вот тут ссылка на его пост с видео.

Из-за этого всего устройства защиты от дуги у нас теперь стали новым магическим артефактом — не иначе! Если так поржать — то архетипы общества не меняются. Меняются только те штуковины, через которые они проявляются, хех. В общем, вокруг устройств защиты от дуги сейчас всё покрыто таинством, слухами, поверьями и они превращаются чуть ли не в новую панацею, прям как лекарство от всех болезней. Попутно подключается уже и игра «выше-ниже» и начались первые закидывания какашками: «Ах, у тебя не стоит защита от дуги? Ну ты и лошааарааа! А вот знаешь, тут Меандр/ABB/хрен-ещё-кто выпустил…».

Но задаётся ли хоть кто-нибудь главными вопросами: КАК это работает и ГДЕ это применять? И ЧТО будет, если это устройство ГЛЮКАНЁТ? Вот я и задался. И результат мне не понравился, поэтому — сразу спойлерю — я решил что буду ждать некоторое время, пока это всё не отладится. И, скорее всего, буду использовать только AFDD от ABB. Почему — сейчас расскажу в этом посте.

Разбираемся с терминологией. Как именно называть такие устройства — пока не совсем ясно, потому что в нашей стране попытка производить их сразу же начинает превращаться в какую-то игру патентов и «А мы круче европы, щас своё выдумаем и подешевле». При этом каждый производитель (а я пока знаю только двух) называет своё устройство по разному. Может быть, чтобы они хорошо искались поисковиками, а может быть чтобы отхватить какой-нибудь патент на название. Поэтому на данный момент названий сейчас существует куча:

• AFDD (Arc Fault Detection Device) — международное, общепринятное, которое я и буду использовать
• Защита от дуги — мой вариант без аббревиатур. Просто и понятно.
• УЗДП (Устройство Защиты от Дугового Пробоя) — вариация Меандра
• УЗИс (Устройство Защиты от Искрений) — вариация ЭкоЛайта.

Какова задача защиты от дуги? Да, блин, простая — определить искрение проводки и отключить проблемную линию. Искрение проводки определяется анализом спектра тока, который протекает по линии. Это делается при помощи мощного микроконтроллера, который на лету обсчитывает сигнал и принимает решение о том, считать его дугой или не считать. Конечно же, алгоритм анализа сигнала должен быть таким, чтобы гарантированно отличать дугу от, например, сварки или искрения выключателя. И этот алгоритм — и есть САМОЕ ценное. А сделать железо — не так сложно.

Зачем это всё надо? Впервые это появилось в Европе и Америке, потому что там это устройство защиты от дуги нужно как воздух: там уйма каркасных домов, в которых проводка лежит открыто среди дерева, а все соединения сделаны при помощи СИЗов. Там, если какое-то соединение начнёт искрить — будет пожар, потому что вокруг есть чему гореть. Вот, например:

Пример проводки в карскасном доме USA/Europe

А вот один из щитков, которые ставятся в такие каркасные конструкции. Обратите внимание на то, что там СИП заходит прямо внутрь щитка (а у нас это запрещено).

Пример щита, используемого в Америке

В нашей стране правила всегда были более жёсткими и уже рассчитанными на то, что соединение будет гореть. Ну или на Суровый Русский Светодиод:

Суровый Русский Светодиод

У нас вся проводка, которая идёт в сгораемых конструкциях, должна делаться в металлических трубах. То есть, если вы строите каркасный дом в нашей стране — то извольте стальные трубы. Причём, напоминаю, толщина стенки стальных труб тоже указывается в правилах таким образом, чтобы плавящаяся медь жил кабеля её не прожгла.

А вот в других странах изначально никто про это не думал и не парился. А сейчас, наверное, кусают локти, потому что по их стандартам устройство защиты от дуги у них теперь надо ставить обязательно. Конечно же, это мои догадки, основанные на фактах и логике, но для меня такие выводы лучше, чем тупое повторение в виде «А вот в Европе уже как десять лет… а у нас… вот мы отсталые». Даже статистика разная. Если «у них» большинство пожаров приходится на херовые соединения СИЗами и проводку в дереве, то «у нас» — на пониженное напряжение в старых домах, из-за которого горят компрессоры холодильников. Во всяком случае, такая статистика была в 2011-2014ых годах по Подольскому и Климовскому району Московской Области. Почти из первых рук.

Почему устройство защиты от дуги — это не панацея? Давайте придумаем разные случаи проблем с проводкой и подумаем:

• Если проводка находится в негорючем месте (стальные трубы среди дерева, бетон стяжки, штукатурка) — то гореть там будет нечему. Бахнет, задымится — и скорее всего обойдётся.
• Если соединение будет просто очень сильно греться, например как на фотке выше — то дуги не будет. И AFDD не сработает! Учтите это! А температура от этого соединения может чего-нибудь поплавить или поджечь.
• Альтернативный вариант: «Хазяина! Мы тебе сэкономили! Все розетки сделали кабелем на 1,5» (я щас такой щит тоже считаю) с автоматами защиты на 16..25А. В общем, когда греться будет кабель — долго, нудно и сильно. Здесь защита от дуги тоже не поможет, а кабель сможет что-то нагреть вокруг себя и поджечь.

То есть, AFDD (защиту от дуги) делает именно то, что делает — спасает от длительного ИСКРЕНИЯ. Но никак НЕ от перегрева хреновых соединений!

А где дуга или искрение будут вредны? Снова подумаем вместе (написано по мотивам странички про AFDD от ABB):

• ВЗРЫВООПАСНЫЕ помещения (но такие, где опасная концентрация чего-либо для взрыва создаётся непостоянно). Всякие автозаправки, газовые станции. А может и места, где работают с тонкой горючей взвесью — мукой, угольной пылью, тонером, опилками. Там малейшая искра может привести к крутому объёмному взрыву. И вот здесь паранойя не помешает: лучше отрубить линии, чем получить взрыв.
• Искрение из-за плохих соединений (напоминаю: но НЕ нагрев этих соединений!) — скрутки, плохо затянутые контакты розеток, автоматов, клемм. Поможет, когда соединение от нагрева окислилось настолько, что начало искрить. Пока греется — не поможет.
• Деревянные дома — как дополнительная защита, если проводка сделана по правилам.
• Места, где человек может заснуть с включенными приборами: жилые комнаты, всякие больницы и прочее подобное.

В общем, делаем отсюда главный вывод: защита от дуги (AFDD) — это НЕ ПАНАЦЕЯ! И ОНА НЕ ПОМОЖЕТ ПРИ НАГРЕВЕ СОЕДИНЕНИЙ ИЛИ КАБЕЛЕЙ! ОНА СРАБОТАЕТ ТОЛЬКО ПРИ НАЛИЧИИ ИСКРЕНИЯ ИЛИ ДУГИ! В других случаях вы спокойно можете сгореть нахрен, если от перегрева кабеля у вас загорится утеплитель вокруг него в деревянном доме. Посмотрите вот этот пост про сгоревший щит в Иркутске: там AFDD тоже НЕ поможет — из-за хренового контакта в счётчике соединение не стало искрить. Оно начало просто греться и постепенно подожгло щит.

Вывод второй: AFDD крайне нужно в Европе и западных странах, потому что там проводка уложена «как есть» внутри деревянных конструкций домов, и они ВЫНУЖДЕНЫ ставить защиту от дуги, чтобы это не полыхнуло. И поэтому у них защита от дуги «Strongly Recommended» — «настойчиво/строго рекомендуется» к применению. А у нас пока что этот ГОСТ тупо скопировали, даже не разбираясь, что к чему. И, конечно же, большинство сразу стали кричать: «А вот у них.. обязательно, строго, опасно! Нам тоже так надо». А вот вдуматься в причины этого — неа, это мы не хотим. Зачем же тупо повторять, не понимая причин?

И вот теперь, когда я понял причины того, почему и зачем создавалась защита от дуги в западных странах, я могу понять задачи и требования, которые она должна решать. Скажем, вот такие вот:

• Давать всей технике нормально работать в штатном режиме и не реагировать на искрение вилок, работу коллекторных двигателей или сварочных аппаратов в суровых американских гаражах.
• Отключать линию только при наличии стабильной дуги. Простым языком — не когда что-то чиркнуло, а когда начался полный пиздец проводке и надо принимать решение немедленно. То есть, иметь грубую чувствительность и хорошую помехоустойчивость.
• Отключать линию навсегда. Безо всякого повторного включения. Отключили — и не включаем назад!
• Чтобы не мешать работать другим нагрузкам, отключать только ту линию, на которой возникла проблема. Это ОЧЕНЬ важно именно для домов, потому что никому не хочется получить лопнувшие трубы зимой, приехав с отдыха на морях и увидев, что всё отрубилось из-за забытой зарядки в спальне мансарды. Про этот пункт мы поговорим очень строго и чуть ниже по тексту.

То есть, самое важное, что тут надо выделить — это то, что защита от дуги не должна иметь паранойную чувствительность, как пытаются сделать наши производители (и получают тьму глюков) и отключаться при каждом чихе. Её задача — рубить, когда дуга получилась уже устойчивой, кода точно горим. И рубить так, чтобы потом не включаться.

И теперь мы подбираемся к самому главному вопросу. В каком месте щита ставить защиту от дуги? Вот тут вот у меня, собственно, и есть самая важная волна матов и желание всем гвозди в голову позабивать. Потому что почти все наши производители почему-то как раз-таки и решили, что защита от дуги мало того что должна реагировать на каждый чих — так она ещё и должна ставиться сразу же на вводе щита — вместо или там же, где реле напряжения ставится!

И поэтому у наших производителей и получаются на данный момент сплошные косяки. Если защита от дуги ставится на вводе щита — то она должна уметь определять дугу в большом диапазоне токов. Скажем, от 1 до 63А. И ещё и одинаково определять. Если мы меряем ток через трансформатор тока — то начнутся проблемы: при мелких токах у него потеряется чувствительность, а при больших — она снова потеряется, потому что трансформатор будет входить в насыщение! А они хотят буквально понимать западный стандарт (ставший уже нашим ГОСТом — его тупо перевели и приняли) и сделать так, чтобы защита от дуги была очень чувствительной…

Второе. Мой любимый Меандр пошёл по радикальному пути. Он решил насильно впихивать защиту от дуги ВСЕМ подряд. Потому что новый ГОСТ, и потому что они одни из первых получили на неё патенты. Причём альтернатив нету, и вы помните пост, где я ругался на Меандр за это. Они на меня обиделись, сказали что пост — это заказуха конкурентов и «мы хотели как лучше» и с тех пор больше не общаются.

В чём проблема защиты от дуги на вводе? В том, что она становится неподконтрольна разным токам и глюки с чувствительностью будут ОБЯЗАТЕЛЬНО. Почему — я описал выше: из-за того что невозможно получить одинаковую чувствительность датчиков тока в разных диапазонах этого тока. То есть, пока что по моему мнению, защита от дуги на вводе будет или почти не чувствительной, или глючной как божий день.

А теперь — самое шикарное. Сравним Европейский подход и Наш подход. В Европе частных жилых домов (да ещё и с проводкой, лежащей в дереве открыто) — больше, чем квартир. У нас — наоборот. Поэтому они, когда создавали AFDD, думали о защите домов и о том, что в домах есть КОТЕЛЬНАЯ. Ну или хотя бы газовая колонка или котёл, которые отвечают за всё ОТОПЛЕНИЕ дома. Поэтому они изначально закладывали AFDD как ОТДЕЛЬНОЕ устройство типа УЗО: хочешь — ставь, не хочешь — не ставь. Хочешь ставь несколько на разные группы автоматов, не хочешь — ставь одно-два на весь дом.

А вот если смотреть на наши поделки, то складывается ощущение что их создатели (и тот же самый Меандр) думали только о квартирах и знать не знали про то, что на свете есть жилые дома и тем более коттеджи. А в этих домах есть котельные. А в нашем климате есть ещё и сильные морозы. Это в Европе мороз в -15..20 градусов — ЧП, а у нас норма, а для некоторых регионов — вообще фигня.

В такие морозы система жизнеобеспечения дома очень важна. И именно поэтому мы ставим и генераторы, и мозгуем про всякие альтернативные источники энергии, инверторы и СМС-уведомления. Если ты не на море — то по СМСке о том, что пропало питание надо бежать и доливать топлива в генератор.

А нам предлагают ставить защиту от дуги на вводе дома или квартиры. Что будет, если вы уехали на море на новый год (берём ситуацию: морозы, а вас долго нет), а защита от дуги глюканёт или действительно честно по дуге отключится? В квартире самое страшное — это потеря связи (охранка, сервера, видеонаблюдение) и выкинутый потёкший холодильник. И то его можно попытаться отмыть.

А вот в дачном доме — ПИ##А КОТЕЛЬНОЙ. Да, в самом худшем случае! Причём полная. Это реально, особенно если дом топится газом, потому что для газовых котлов обязательно надо делать окошко (решётку, щели) в двери котельной, чтобы к котлу нормально проходил воздух для горения газа. Котёл встаёт — через окошко приходит холод — котельная вымерзает — трубы лопаются от мороза и вы попадаете на огромные деньги. А в самом худшем случае — не можете быстро запустить всю систему, чтобы согреть дом.

Вот она — цена УЗМ-51МД с защитой на вводе. И именно поэтому я так настойчиво пинаю Меандр, чтобы они или оставили УЗМ-51М в производстве, или сделали отключаемой защиту от дуги в УЗМ-51МД. Мне не нужна защита от дуги непосредственно на вводе. На вводе надо защищаться от аварийного напряжения, чтобы сберечь технику от него. И котельная моя — пускай горит от дуги. Чаще всего котельная делается отдельным помещением, выложенным плиткой или с голыми стенами, где и гореть нечему. И защиту от дуги я бы ставил бы на розетки и бытовую технику. Отдельно, группами, как УЗОшки.

Я написал Меандру письмо, но ответа так и не получил. И мне до сих пор непонятна их политика: почему они хотят, чтобы все их устройства защиты были ТОЛЬКО с защитой от дуги и почему эту защиту от дуги нельзя отключать? Они пробуют метод Стива Джобса? «Вы должны захотеть это купить»©? Но ведь цена ошибки — это не стоимость УЗМ-51МД (даже если оно станет стоить 5 тыр) — а это котельная дома стоимостью в десятки и сотни тысяч и потерянное время на замену размороженных труб и оборудования!

Если бы защиту от дуги в УЗМ-51МД можно было бы отключать — то я бы первый перешёл бы на МДшки и начал бы их тестировать. Да и мои заказчики были бы спокойнее и решали под свою ответственность. Например, если в доме живут постоянно — то защиту от дуги можно включить и стать тестером продукции Меандра (и Меандру останется только собирать отзывы вида «Включил такой-то инструмент, пошли глюки»). А если ты из этого дома уезжаешь надолго — то:

• В щите есть отключение всего лишнего. Остаются работать только котельная, жизнеобеспечение дома (насос скважины, охранка) и прочие мелочи типа привода ворот. То есть 3/4 дома просто отключаются. И дуге там не с чего возникать вообще.
• Под свою ответственность ты мог бы решать между «всё отключится» и «всё сгорит к чертям». И если захотел бы перестраховаться — то отключил бы защиту от дуги, уезжая на моря в зимние морозы (а летом можно оставить — летом нет долгих минусовых температур).

Следующее, о чём никто не думал у нас — это то, а КАК потом определить линию (или группу линий), на которой возникла дуга? Вот вырубилось у тебя ВСЁ. Ты включаешь защиту — она снова вырубается. Шо делать? Как понять? Если бы устройство защиты от дуги было бы отдельным — то тогда можно было бы решать, куда его ставить. Например, на неотключаемые линии вообще не ставить, а на остальные ставить группами так же, как мы ставим УЗОшки: «Свет», «Розетки Комнат», «Техника Кухни», «Розетки Кухни», «Санузел», «Кондиционеры и Тёплые полы».

То есть, правильная методика применения AFDD — такая же, как и УЗОшек — дели линии на логические группы и защищай эти группы от дуги отдельно так, чтобы срабатывание одного AFDD не отрубало весь дом или всю квартиру. У европейских производителей всё так и сделано: AFDD выпускаются отдельными устройствами таким образом, чтобы цепляться до или после автомата отходящей линии. Здесь есть очень много логики и точности:

• Тогда мы можем выпускать AFDD на разные токи и корректировать датчик тока дуги так, чтобы он работал в определённых диапазонах номинального тока. Скажем, от 20 до 100%. И тогда внутри для номиналов «16А» и 32А» можно будет ставить такие датчики тока, который будут давать нормальную чувствительность.
• Логично ставить AFDD на небольшую группу линий или вообще строго по штуке на линию. Это даст сокращение ложных срабатываний, потому что если поставить AFDD на большое количество линий (или на всю квартиру/дом), то суммарный ток помех и разной фигни как раз-таки и может детектироваться устройством как дуга. Что мы и наблюдаем во всех нашенских поделках как непонятные глюки. Производители то так загрубляют чувствительность датчика, что он и искрение не ловит, а то делают такой паранойной, что он от запуска пылесоса или микроволновки срабатывает. Иностранные AFDD именно поэтому и выпускаются с небольшими номинальными токами. Например, у ABB S-ARC вообще есть только с номиналом до 20А. Вы думаете, что это неспроста? О, да. Это неспроста! Как раз для того, чтобы никакие ИДИОТЫ не додумались ставить AFDD сразу на тьму линий и не получили глюки. Точно так же, как сделано с УЗОшками на 10 мА (0,01 А) — они выпускаются на 16 или максимум на 25А, чтобы не получить ложные срабатывания от естественных токов утечки.
• Отдельное устройство сразу же покажет, на какой именно линии проблема и никоим образом не отключит котельную: его небольшой ряд номиналов просто не даст тебе поставить его на весь дом разом. Эврика, чёрт подери!

Вот давайте-ка и глянем на ABBшное S-ARC1 (я его вживую ещё не видел — попробую попросить образец у АББ потестить):

Устройство защиты от дуги ABB S-ARC1 (©ROMUZ)

Ничего не напоминает? Конечно же, напоминает! В первую очередь дифавтомат серии DS201/DS202C, а во вторую — обычную модульку серии S200. Что мы можем вытянуть из этой фотки и данных на страничке ABB:

• Все зажимы у него будут совпадать с другими в серии System Pro M Compact: автоматами, УЗО, дифавтоматами. Поэтому сюда можно применять те же гребёнки и прочие прелести монтажа, что и с остальной модулькой ABB.
• Подавать напряжение можно как сверху, так и снизу. Обозначение контактов «1/2» или «2/1», как на дифавтомате, говорит нам об этом.
• AFDD сразу же совмещено с автоматом защиты линии определённого номинала (B, C и от 6 до 20А). Это сильно упростит сборку щита и логику его работы: такие AFDD можно сразу соединять гребёнкой PS2/xx, а так как к ним подключаются и фаза и ноль — то в щите напрочь исчезнут нулевые шинки. Также мы имеем нормальные 6 кА отключающей способности, а не хрен знает что.
• Это устройство электронное. Вообще, вся защита от дуги будет электронной, потому что нужен мощный микроконтроллер для обсчёта спектра дуги. Это нормально. Но в данном случае вся начинка: электроника, AFDD и автомат защиты от сверхтоков самих же контактов отлично совмещена в одном устройстве. Поставил — и ничего больше не надо мутить в щите.
• Делается оно, скорее всего, на заводе в Италии, там же где и УЗО с Дифавтоматами (это надо бы уточнить): детали корпуса очень похожие.
• Сама конструкция (то, что AFDD совмещено с автоматом) и ряд номиналов вынуждает тебя ставить его ПРАВИЛЬНО — на конкретную отходящую линию. ОДНУ линию. А производитель в свою очередь может дать гарантию того, что все датчики и алгоритмы будут нормально работать именно на одной линии. А не на всём доме с таким вот шкафом (Поварово).

Вот вам и ответы на все вопросы, не так ли? И ведь эту логику я вытащил из своей головы и краткого описания ABBшного AFDD. Но тут этот вложенный в AFDD смысл считывается: и защита от дурака («а я поставил одно на весь щит, и оно глючит») есть, и сразу же совмещено с автоматом (удобнее переделывать старые щиты), и работать, скорее всего, будет надёжно — потому что задача AFDD (ещё раз напоминаю) — отключать именно реальную долгую дугу, а не искрение от коллектора двигателя.

А теперь — десерт и вкусное. То, что творится у нас. Логика? Какая логика? Напихаем всего побольше, чтобы круто было! И поменьще альтернатив, господа — покупатель не должен думать, он должен потреБЛЯТЬ товар! И чем чаще он его меняет — тем нам и выгоднее.

Первое — мой любимый и многострадальный Меандр УЗМ. Зачем было начинать резать курицу, которая несла золотые яйца? Ради нового ГОСТа? Ради госзакупок? Ради «это будет лучше чем старое», хотя мы выяснили стоимость риска отключения всего дома из-за глюка дуги и увидели, что у западных производителей не принято ставить AFDD один раз на вводе…

На данный момент у Меандр производится и УЗМ-51М — хорошая, вылизанная всем форумом защита (вот тут скопированный пост Ksiman’а про неё), и производится УЗМ-51МД — та же версия с защитой от дуги. Ходят слухи, что в этом, 2022 году, Меандр опять будет перекрывать кислород и заставлять всех переходить только на «МД», убирая «М» из продаж. Кой смысл это делать? Я до сих пор не понимаю, а мои письма к Меандру остаются без ответа — крепко они на меня обиделись за суровую правду жизни.

Пример УЗДП — Меандр УЗМ-51МД (©Designman)

Я знаю всего несколько человек, которые захотели купить «МД» и знаю много-много людей, которые покупают «М» пачками для своих щитов. То есть, на данный момент не выходит аленький цветочек © у Меандра, как они не старается его продвигать.

Поясняю ещё раз кратко и прямо, без словесных пассажей и игрищ. У меня нет претензий лично к Меандру и нет консервативности к новому. Мои претензии к тому, что Меандр оставляет нас без альтернатив к выбору, когда собирается выпускать только «МД». Я считаю, что если уж и делается такое совмещённое устройство, то на нём должна быть кнопка «выключить» или «дайте мне ток, пусть даже всё горит». Такая кнопка есть даже на некоторых системах защиты от протечек и зовётся «Дайте мне воду». Именно на это я и напираю: сделайте отключаемой защиту от дуги — и вопросов не будет. Вы получите море бесплатных тестеров, которые вам же и помогут и скажут доброе слово. Да и люди будут иметь альтернативу, потихоньку привыкая к новому.

Наш юзер Designman купил ещё первую версию УЗМ-51МД и начал его мучить. Вот ссылки на его посты из сообщества:

• Долгожданное испытание УЗМ-51МД. Часть 1
• Долгожданное испытание УЗМ-51МД. Часть 2 — Разборка
• Долгожданное испытание УЗМ-51МД. Часть 3 — Эксплуатация
• Долгожданное испытание УЗМ-51МД. Часть 4 — прошивка VER.3

Наблюдаем то, о чём я и писал: в попытках сделать одно единое устройство мы получили глюки из-за разной чувствительности датчика тока и попыток ловить мелкую дугу от искорки и на токе в 1А, и на токе в 63А.

А вот и фотки УЗМ-51МД изнутри (из его постов). Здесь виден забавный, блин, кулибинский индуктивный датчик тока.

Датчик дуги у Меандр УЗМ-51МД (©Designman)

Большая железка — это фазный контакт реле напряжения, которое отключает нагрузку. Зелененькие штучки рядом с ним — это индуктивности, на которых наводится ток за счёт магнитной индукции. И вот этот вот ток анализируется микроконтроллером и принимается решение: похож ли он на дугу или не похож.

Датчик дуги у Меандр УЗМ-51МД (©Designman)

У этого датчика сразу же вылез один классный косяк. Он, сцуко, реагирует на наводки. И не только на наводки от внутреннего фазного проводника, а на всякие. Например, от импульсного блока питания вольтметро-амперметра Меандр ВАР-М01-08 (спасибо Ksiman за обзор). Вот по этой ссылке — «Меандр жжет. Дугой. УЗМ-51МД и ВАР-М01-08 не работают на одной рейке» — пользователь gregory пишет о таком приколе. А если рядом с УЗМ-51МД будет стоять вводной автомат? Ведь в автомате есть электромагнитый расцепитель, который представляет из себя катушку с проволокой. Которая тоже излучает чего-то в пространство, хех!

На данный момент Меандр пишет о том, что он отладил все глюки с МДшкой, но она до сих пор хреново реагирует на сварку. Настолько хреново, что где-то на форумах Меандр предлагает шунтировать МДшку на время сварки автоматом (!!). Что ж за пипец-то такой?!

И — самое главное — у Меандра эту защиту НЕЛЬЗЯ отключить. Например, в том же примере со сваркой, я бы отрубил защиту от дуги на время стройки, пока рабочие с покоцанным инструментом шляются. А потом включил бы назад. А ещё у него есть АПВ (Автоматическое Повторное Включение) на защиту от дуги. Это же как? Типа погорело — выключили — включили — догорай, дом? То есть, тут уже прямо читается то, что я против устройств «всё-в-одном» и не хочу их применять.

…но у Меандра самая лучшая защита по напряжению. Поэтому если они и дальше будут продолжать насильно насаждать только версию «МД», то я буду брать их и выкусывать (или коротить) этот чёртов датчик дуги и юзать их как обычные «М». Вот так вот.

Идём к следующей поделке — устройству защиты от искрений (заметьте — не от дуги!) УЗИс-С1, обзор которого делал Алексей Надёжин (Ammo1): Обзор: Устройство защиты от искрения УЗИс-С1-4. Далее я использовал фотографии, которые выложены у него в ЖЖ по ссылке (я сохранил их себе на блог):

Пример УЗДП — УЗИс (устройство защиты от искрений) ©Ammo1

Делает его неизвестный мне и первое, что тут бросается в глаза — то, что у этого устройства ВЫХОД СВЕРХУ, а ВХОД — СНИЗУ. А это пипец для всех щитов. Вы знаете, я местами очень жёсток, поэтому уже с этого момента у меня сразу же сложилось предвзятое отрицательное мнение про это устройство.

В комплекте с ним Алексею Надёжину дали ещё и тестовую вилку, которая генерирует в сеть сигнал, который девайс определяет как дугу. Также в этом устройстве есть ещё защита от повышенного напряжения сети. Ну, это понятно — начинка-то во всех AFDD электронная, поэтому её и надо защищать.

Пример УЗДП — УЗИс (устройство защиты от искрений) ©Ammo1

А нас интересуют фотки внутренностей этого AFDD, которые сам же производитель и выложил в том ЖЖ. Вот весь комплект. Давайте попробуем посмотреть на него:

Устройство защиты от дуги УЗИс внутри (фото производителя)

Вот плата электроники. Виден варистор для защиты от выбросов напряжения. Правда его бы хорошо бы одеть в термоусадку, чтобы он не сильно взрывался при повреждении. Ну и виден большой микроконтроллер (его марка не видна). Ноль не разрывается, а проходит через устройство транзитом.

Устройство защиты от дуги УЗИс внутри — электроника (фото производителя)

А вот вам силовая часть. И вот тут встаёт первый пиздец. ГДЕ, МЛЯТЬ, ДУГОГАСЯЩАЯ КАМЕРА? Какова отключающая способность у этого устройства? Кто-то её тестировал? А ведь устройство-то рассчитано на 40А номинала тока! Даже на УЗМке у Меандра указана отключающая способность в 4,5 кА. А тут что?

Устройство защиты от дуги УЗИс внутри — силовая часть (фото производителя)

Также мы видим трансформатор тока, при помощи которого меряется ток в линии и большой электромагнит, который должен отключать расцепитель автомата. Ещё в левой нижней части фото виден силовой контакт. На нём есть напайка — хоть это хорошо.

По этому девайсу у меня возникли вот какие мысли и вопросы:

• Всё-таки, какова у него отключающая способность в кА при таких-то номиналах рабочего тока? Где дугогасящая камера? Её нет ни на одном фото, и в корпусе не видно ни одного отверстия для выхода горячих газов от дуги.
• Где кнопка «Тест» на самом устройстве? Тестовую вилку можно потерять, а кнопка позволит тестировать устройство на самом устройстве. Она должна быть.
• Устройство работает как расцепитель. Очень хорошо: сработав, оно отключит линию навсегда, пока человек не придёт разбираться.
• Почему ввод снизу? Ведь в нашей стране негласно принято делать ввод всегда сверху, а тут это нарушено.
• Блок питания, кажется, с гасящим конденсатором, если я ничего не путаю. Кто-то тестировал эти конденсаторы, чтобы не повторять ошибки Меандра с ними (когда УЗМки глючили в 2013 году из-за того что конденсаторы из плохой партии теряли ёмкость)?
• Почему на корпусе «IN» и «OUT» написано не по нашенски? Стащили откуда-то устройство целиком или стащили корпус (матрица для отливки корпуса стоит сотни тысяч и поэтому разрабатывать свою всегда дорого)?
• Насколько нормально работает такой трансформатор тока в диапазоне от 0 до 40А? Нет ли насыщения ферритового сердечника? Какие тесты проводились?
• Насколько это устройство с таким огромным ферритом устойчиво к внешним помехам от соседней модульки? Может быть оно наводку от катушки линейного контактора частотника будет как дугу воспринимать?

Самое смешное — что дня четыре назад этот производитель написал мне мыло и предложил прислать образцы этого УЗИса, чтобы я его попиарил или протестировал. На обзор, в общем. Я его послал лесом, потому что снова никто не думает про методологию использования. Куда его ставить? На ввод? Нет, не годится! На отдельные линии? А как его совмещать с УЗО и автоматами? Нет, спасибо. Я лучше подожду и выберу АББ =)

Мля, такое ощущение, что теперь все конторы подряд будут делать AFDD, совершенно не понимая ни хрена в этом. Ждите, млять, вал AFDD, похожих на автоматы ИЭК, ТДМ и прочих. Потому что именно таких корпусов для модульки навалом =)

Только не надо слать мне их на тесты и писать про них — мне это НЕ ИНТЕРЕСНО.

Итак, подводим итоги. Вот какие тезисы можно выписать из этого поста:

1. Устройства защиты от дуги были созданы именно для того, чтобы защищать от ДУГИ, а не искрений. Нормальные AFDD, скорее всего, не должны срабатывать от искрений вилок или коллекторных двигателей. И, скорее всего, на сварку.
2. AFDD, если применять его бездумно, даёт ЛОЖНОЕ чувство защищённости! Это не так! AFDD НЕ поможет, если какое-то соединение будет долго греться и своим жаром подожгёт что-то вокруг. AFDD не определит этот перегрев как дугу. Всё будет гореть, а AFDD может не сработать.
3. В западных странах AFDD настойчиво рекомендуют к установке из-за того, что ранее у них были более щадящие правила прокладки проводки. И в большинстве домов проводка лежит внутри деревянных конструкций. Соединения в Америке, например, чаще всего делались на СИЗах. Вот именно здесь длительное искрение проводки может привести пожарам. И именно для этого и разрабатывались западные AFDD.
4. Технически сложно сделать такой датчик дуги, который будет иметь хорошую защиту от помех и одинаковую чувствительность в широком диапазоне токов (например от 0 до 63). Поэтому западные устройства выпускаются на небольшие номиналы токов.
5. Небольшой номинал тока западных AFDD даёт возможность поставить их только на одну-две линии щита. А это автоматически избавляет от ложных срабатываний, которые могут быть из-за суммирования разных помех и форм тока, если после AFDD отходит много протяжённых линий.
6. Ставить AFDD на вводе в квартиру чревато потерей только холодильника. А вот ставить AFDD на вводе в дачном доме чревато потерей («разморозкой») котельной или труб, если AFDD глюканёт. Поэтому «правильные» AFDD выпускаются в виде отдельных устройств, чтобы разработчики могли их ставить только на определённые линии или группы линий щита.
7. Чаще всего западные AFDD специально совмещаются с автоматом защиты линии: это позволяет и ограничить номинал тока для внутреннего датчика дуги, и сразу же защитить линию от сверхтоков и «заставить» разработчика ставить AFDD вместо автомата для защиты только одной линии щита (чтобы исключить помехи и наводки).

Почему все наши производители решили, что они сумеют обмануть систему и сделать на коленке более крутое устройство — я не знаю. Но сейчас получается как в истории про немцев и автоматизацию производства (вон, у DI HALTа она была) — про народную смекалку. Ну не нужна тут находчивая смекалка, млять! Не нужна! Здесь нужно понимание того, где и зачем это устройство будет применяться. Перед тем, как делать — спросили бы любых щитовиков. И щитовики им и ответили бы, что ставить AFDD на вводе щита — рисковая лотерея. И наш рынок AFDD пошёл бы по совсем другому пути.

В общем, для себя я решил следующее:

1. При грамотно сделанной (и обслуживаемой) новой и свежей проводке в квартире AFDD пока совсем ни к чему. Напоминаю: оно не должно паранойно отключаться при искрении, поэтому не будет (и не должно) срабатывать при каждом чихе.
2. При грамотно сделанной (и обязательно обслуживаемой) проводке в дачном доме/коттедже (если это деревянный дом — то в стальных трубах) AFDD также не совсем нужно.
3. Ставить AFDD на вводе чревато полной потерей жизнеобеспечения дома. Поэтому все AFDD, которые будут совмещаться с реле напряжения/УЗО и прочей хернёй вида «всего одна штука защитит вас целиком» можно сразу же исключать из рассмотрения. Для меня их просто не будет существовать.
4. Если уж мы решили ставить AFDD в щите — то его надо ставить на одну или несколько отходящих линий. Точно так же, как мы обращаемся с УЗО.
5. Я буду ориентироваться на AFDD от ABB, потому что они сразу же совмещены с автоматом защиты линии и имеют те же зажимы, что и остальная модулька. Они стоят дорого, поэтому ставить их надо будет только там, где это действительно нужно. И это хорошо — пускай это заставит задуматься людей и не считать AFDD новой панацеей «от всего».
6. Если Меандр снова уберёт УЗМ-51М из производства навсегда — то я буду брать УЗМ-51МД, вскрывать их и отключать там датчик дуги (откусывать или коротить — проведу опыты).

На этом у меня всё!

▍ Из крайности в крайность

Противоположной проблемой является потеря чувствительности на длинных линиях. Любой кусок проводника обладает собственной индуктивностью и распределённой ёмкостью. Если у нас есть длинная линия, то вот как будет отличаться: Длинная линия сама начинает работать как сетевой фильтр, и высокочастотная часть спектра затухает тем сильнее, чем длиннее линия. Поэтому есть некая предельная дальность, на которой УЗДП способно обнаружить дуговой пробой. Только у одного производителя УЗДП есть в комплекте имитатор, который позволяет не только проверить исправность УЗДП, но и определить, не потеряло ли оно чувствительность из-за длинной линии. Поэтому УЗДП может не сработать из-за искрения в будке охраны, от которой до щита с устройствами защиты пару сотен метров кабеля. Как правило, на линиях короче 100 м проблем не возникает.

Самые популярные способы защиты трассы

Гофрированная труба (гофротруба, гофра)

Представляет собой гибкую пластиковую тонкостенную трубку сечением от 16 до 63 мм. Наиболее универсальный и распространённый способ защиты кабеля. Поставляется в бухтах 5–500 м и имеет заложенную внутрь протяжную проволоку. Чтобы поместить провод или группу проводов в гофру, достаточно закрепить провод с одного конца проволоки и вытянуть её из гофры — провод протянется за ней.

Кабель в гофру помещают перед монтажом. Она подходит для любого типа проводки, но практика показала, что удобнее всего её применять с гибкими проводами — слаботочными, витыми до 2,5 мм2, телефонными, монолитными до 1,5 мм2.

Преимущества:

• Простота монтажа.
• Легко режется.
• Гибкость.
• Самая доступная стоимость.

Недостатки*:

Наименьшая защита. Ломкость (может нарушиться герметичность). Горючесть. Сложно протолкнуть провод по ней — мешают рёбра.

* Относится к категориям низкой и средней цены. Дорогая гофра вполне прочна, негорючая, есть и морозостойкие модели.

В целом гофра удовлетворяет все потребности к защите бытовой проводки — её можно бетонировать, закладывать в каркасные стены или пускать снаружи вместо кабель-канала.

Таблица. Приблизительные цены на тонкостенную гофру российского производства

Пластиковая труба

Это обычная гладкостенная техническая труба из полиэтилена. Толщина стенки от 1 до 3,5 мм, диаметр от 16 до 50 мм. Диапазон провода: витой — любого сечения и формы, монолит — до 20 мм2.

Преимущества:

Создаёт надёжный канал, который сложно незаметно повредить даже буром. Прочные стенки исключают нарушение герметичности или случайное повреждение. Удобно проталкивать провод по гладким стенкам.

Недостатки:

Негибкая, из-за этого — узкая область применения, чаще технические объекты. При загибании может произойти залом, что затруднит дальнейшую работу. Горючая.

В качестве канала можно применить любую техническую трубу — водопроводную, канализационную или водосточную. Однако укладка её в штробу может быть слишком трудоёмка. Если диаметр слишком велик, разбейте группу проводов на две более тонкие части.

Область применения — любые объекты, которым подходят технические свойства трубы, не имеющие пожарной, взрывной или термической опасности.

Таблица. Цены на пластиковую трубу

▍ Почему только сейчас?

Если предохранители известны более сотни лет, автоматические выключатели примерно столько же, УЗО — полсотни лет, то УЗДП появились совсем недавно — уже в конце XX века. А всё потому, что без электроники обнаружение дугового пробоя сделать невозможно. А относительно дешёвые микроконтроллеры, на которых можно реализовать цифровую обработку сигналов появились совсем недавно. Вот и получается, что только сейчас стало возможным не только технически реализовать такой вид защиты, но и сделать это по цене, доступной частным лицам.
Законодательство тоже активно меняется — новое устройство вносят в различные правила и нормы, делая обязательным к применению в некоторых задачах. Не хочется ссылаться на различные постановления (потом замучаюсь бегать и вносить правки при очередном изменении), но у нас в стране УЗДП начали легализироваться с ГОСТ IEC 62606-2016, который является переводом стандарта МЭК. Собственно стандарт не только определяет требуемые характеристики УЗДП и методику тестирования, но наконец определил само название этого типа устройств — УЗДП.

Виды и типы УЗДП

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.

Ручных настроек в отличии от привычных нам реле напряжения, на таких дугозащитных «автоматах» нет.

В релюшках напряжения можно подкрутить срабатывание как по верхней границе, так и по нижней. Здесь же все параметры задаются на заводе изготовителе.

Безусловно, у самых первых подобных экземпляров все еще встречаются погрешности и ложные срабатывания. Технологию нельзя назвать до конца отработанной.

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.

Как быстро должны срабатывать такие устройства обнаружения дугового разряда? Зависит здесь все от напряжения и номинала тока дуги.

По требованию стандарта IEC 62606 при токе в 10А время срабатывания не должно превышать 0,25 секунд.

Вот таблица всех значений:

▍ Куда включать?

УЗДП не самостоятельное устройство — обычно оно требует отдельного автоматического выключателя. Производители, в погоне за нашими кошельками и компактностью могут совмещать УЗДП с автоматическим выключателем — такой гибрид уже можно использовать самостоятельно. При использовании нескольких типов устройств защиты, последовательность соединения роли не играет. Можно ставить УЗДП как до УЗО, так и после.
Обратите внимание, у некоторых моделей УЗДП ввод сделан СНИЗУ, причём это не придурь разработчиков, и встречается и у именитых западных производителей. Я уверен, конструкторы до последнего старались сделать как все привыкли, но что-то помешало.

Типовая схема включения УЗДП:

Учитывая ненулевую вероятность ложных срабатываний, имеет смысл использовать несколько УЗДП и разделить линии по типу нагрузки — условно стационарные и переменные. В стационарные включить потребители, профиль потребления тока которых не меняется годами — насосы циркуляции, холодильники, вентиляция и т.п. Внезапное срабатывание УЗДП на такой группе скорее всего будет сигнализировать о реальной проблеме. В переменные стоит отнести все розетки, в которые втыкают постоянно что попало — блендеры, чайники, пылесосы, освещение и т.п. Срабатывание УЗДП на этой линии должно настораживать, но его значительно проще связать с новым прибором в сети.

В идеальном мире, конечно же, каждой линии свой автомат и УЗДП, но учитывая цены и средние зарплаты — это мечта. Но одно УЗДП на целый частный дом — может создать много проблем, как в случае его срабатывания искать место проблемы? Поэтому хоть какое-то разделение на группы стоит предусмотреть.

Отдельной осторожности требует использование УЗДП на линиях с важными нагрузками, отключение которых может наделать бед не меньших, чем дуговой пробой. Циркуляционные насосы, сетевые коммутаторы и т.п. Более того, в стандартах явно запрещают использовать УЗДП для некоторых потребителей — например, с аппаратами искусственной вентиляции лёгких.

Схема подключения

Для начала – схема самого УЗДП:

Принципиальная электрическая схема УЗДП

Обратите внимание ещё раз – как на схеме, так и в реальном устройстве ВХОД снизу, ВЫХОД сверху!

Схема включения нашего устройства простая, главное – защищать его автоматом!

Схема подключения УЗДП ИЭК через защитный автомат

УЗО, Дифавтомат подключаются по обычным правилам. В итоге схема включения будет такой:

Включение УЗДП в схему совместно с защитным автоматом и УЗО

Вместо связки АВ + УЗО можно применить Дифавтомат. У того и другого варианта есть свои плюсы и минусы, но сейчас не об этом.

Устанавливать УЗДП лучше поближе к потребителям, в квартирном щитке. Так обеспечится максимальная чувствительность. При этом нужно понимать, что проблем с электропроводкой ДО места установки УЗДП не обнаружит.

▍ Искрит у соседа, а отключается у меня

К сожалению, такое возможно с некачественными УЗДП. Хоть УЗДП анализирует ток нагрузки, и, казалось бы, оно должно быть слепо ко всему, что происходит до него. Но линии электропередач неидеальный источник тока, и обладают внутренним сопротивлением. Поэтому на длинных линиях искрение мощной нагрузки вызовет заметные колебания напряжения питания, что в свою очередь вызовет колебания тока потребления (весьма солидные, если нагрузка нелинейная). Это называется перекрёстными помехами. Разработчики принимают меры, и различными приёмами снижают чувствительность к перекрёстным помехам с переменным успехом.

Принцип работы AFDD+

Решение Eaton AFDD+ использует цифровую технологию со встроенной функцией обработки и «умной» оценки текущих сигналов, чтобы обеспечить обнаружение токов короткого замыкания. Таким образом, оно способно осуществлять цифровой мониторинг электропроводки для определенных частот, которые могут указывать на возникновение дуг. Индикаторы устройства отображают состояние и детальную информацию отом, когда AFDD+будет выключен в связи с неисправностью (рис. 2).

Рис. 2. Индикатор состояния

Связь через линии электропередачи может вызвать интенсивные сигналы, которые «маскируют» шумы, создаваемые дугами. Решение AFDD+ было разработано с учетом этой особенности, а значит, она не повлияет на способности устройства к обнаружению дуги.

ООО «Итон» 107076, г. Москва, ул. Электрозаводская, 33 стр. 4 +7 +7 [email protected] www.eaton.ru

▍ Оно сработало — дальше что?

Наверное, самый интересный вопрос. Я уверен, при срабатывании защиты большинство просто пойдёт и включит всё обратно, не попытавшись разобраться в причинах. Но мы же не такие?)
Если сработало УЗДП — значит была причина, и желательно попытаться её найти. Задача упрощается, если при включении УЗДП снова отключится — значит проблема устойчивая — используя автоматические выключатели (теперь вы понимаете, что чем более развитое деление на группы — тем проще искать проблему?) последовательно включаем группы. Если при подключении очередной группы, например, «гараж», УЗДП снова срабатывает — начинаем искать проблему уже там. Поиск неисправности может быть нудным, но в общем то он ничем не отличается от поиска причин срабатывания любого другого устройства защиты, например, УЗО.

Если при включении УЗДП повторного отключения не происходит — достаточно провести профилактический осмотр — все ли розетки целы — нет ли оплавлений и потемнений на пластике. Можно включить напряжение обратно и внимательно послушать — плохой контакт иногда слышно по характерному «шкворчанию». Проведите осмотр гибких шнуров и переносок на предмет повреждений. При перегибании сетевого шнура у мест креплений ничего не должно меняться.

Теперь очевидно: чем более развитое деление на группы потребителей — тем меньше работы по локализации проблемы. Одно дело проводить осмотр ВСЕЙ электрики дома, так как УЗДП одно, и другое дело проводить осмотр детской комнаты, если сработало УЗДП на детскую.

▍ Ещё функции, причём бесплатно

Если УЗДП имеет в своём составе довольно продвинутые электронные «мозги» для выполнения основной функции, то почему бы не добавить ещё функций с минимальными изменениями железа? Почти все УЗДП в моём тесте имеют функцию защиты от превышения напряжения — если напряжение в сети повысится выше нормативного, например, из-за отвалившегося «нуля» прилетело не 230В а все 400В, то УЗДП также штатно отключится. Увы, когда напряжение придёт в норму — оно обратно не включится из-за механизма свободного расцепления. Таким образом использование некоторых моделей УЗДП позволяет получить дополнительную защиту от обрыва нуля практически даром. (Оговорки: автоматического повторного включения не предусмотрено — когда напряжение нормализуется автоматически ничего не включится. Защиты от пониженного напряжения тоже нет у многих моделей УЗДП.)

▍ Оно ещё и самотестируется?!

Да, если присмотреться к расшифровке показаний индикаторов на фасаде УЗДП, то можно увидеть вариант «УЗДП неисправно». Устройство содержит в своём составе дополнительные цепи, позволяющие самому себе на вход подать образцовый сигнал и удостовериться, что сигнал воспринимается как положено. При этом проверяется исправность аналоговой части прибора, но не проверяется, например, исправность механизма расцепления (это бы привело к самоотключению, что непростительно). Т.е. УЗДП способно самостоятельно определить некоторые виды неисправностей себя, и оповестить о своей нефункциональности. Когда пользователь будет проводить регулярную проверку УЗО (помните про кнопочку «тест» на УЗО?) — заметит проблему и заменит УЗДП.

Параметры ограничителя перенапряжений

Перед тем как пойти в магазин и купить это устройство, нужно знать следующее:

Количество модулей (терминалов) — зависит от типа вашей сети. 1 модуль можно купить когда есть однофазная система TN-C. 3 модуля, когда установка находится в сети TN-C трехфазной и 4 модуля когда сеть является трехфазной в TN-S или TT. Класс (тип) — можно выбирать между классами B, C или B + C. Если не уверены что перед вашей квартирой используется ограничитель типа B, стоит выбрать решение B + C. В противном случае ограничителя типа C будет достаточно. Номинальное напряжение, в котором работает ограничитель. Uc — рабочее напряжение протектора, то есть максимальный уровень напряжения который приведет к срабатыванию. In — номинальный ток ограничителя, то есть какой ток в случае короткого замыкания может протекать через разрядник. Imax — ток, который разрядник способен принимать во время атмосферного разряда

Обратите внимание, что оба значения (In = 30 000A и Imax = 60 000A) будут относительно большими по отношению к току при нормальной работе приборов в доме. Up — напряжение до которого уменьшается в случае разрыва. Например если потенциал достигает напряжения 10 000 В в случае всплеска — итоговое значение снижается до 150.

▍Критика

Для объективности стоит сказать, что у повсеместного использования УЗДП есть и критики. Наиболее весомым является аргумент, что роль дугового пробоя, как первопричины пожара неоднозначна, при нагреве проводников от перегрузки по току, дуговой пробой образуется на поздних стадиях плавления токопроводящей жилы, когда изоляция от нагрева во всю уже дымится и стекает. И срабатывание УЗДП в таком случае уже пожар может не предотвратить. И открытый вопрос — что является причиной пожара — возгорание от перегрузки (которое должны предотвратить автоматические выключатели и предохранители), или всё-таки дуговой пробой. Тут я оставлю ссылку на заслуживающий внимания канал инженера-испытателя Владимира Семеновича Мельникова, как критика УЗДП (https://www.youtube.com/channel/UCCem6jemMX_3ce6dDKk3gdw), в частности, вот это видео (https://www.youtube.com/watch?v=fsy20dMmp-w).
Мое мнение иллюстрируется фразой «Если вы пытаетесь автоматизировать бардак — вы получаете автоматизированный бардак» — если электрохозяйство довели до состояния, когда провода вываливаются из клемм — то УЗДП не станет панацеей (хотя наверняка будет постоянно срабатывать и нервировать электриков, и возможно заставит найти проблемные места). Хотя многие уже привычные нам меры безопасности, вроде ремней в автомобиле, тоже внедрялись со скрипом и находили своих критиков, весьма убедительно высказывавшихся в ненужности и избыточности таких мер