Ток утечки, ток замыкания на землю, дифференциальный ток - от чего же срабатывает УЗО?
Почему отключается ВДТ: простое объяснение тока утечки, замыкания на землю и дифференциального тока
Generated by DALL·E
Устройства защитного отключения давно стали привычной частью бытовой электрики. Однако даже специалисты нередко путаются в терминах: что такое ток утечки, чем он отличается от тока замыкания на землю и почему на самом деле реагирует ВДТ. Разобраться в этих нюансах важно не только инженерам — от этого зависит безопасность обычных пользователей.
Ток утечки: скрытый фон любой электросети
Главный факт, который стоит помнить: ток утечки существует всегда. Он не говорит о неисправности и не является поводом для паники. Это естественный процесс, возникающий из-за неполной идеальности изоляции и любых проводящих поверхностей вокруг.
Согласно ГОСТ IEC 61008-1-2020, ток утечки — это ток, который проходит в землю или на посторонние проводящие части в неповреждённой цепи. Проще говоря, небольшая часть тока «уходит» от фазного проводника на землю, связанной с заземлённой нейтралью трансформатора.
Даже обычный нагреватель или длинный участок кабеля создают вполне измеримый фон. ПУЭ предлагает ориентировочную формулу:
- — 0,4 мА на 1 А нагрузки прибора;
- — 10 мкА на каждый метр фазного проводника.
В итоге даже полностью исправная линия может давать несколько миллиампер утечки — и это абсолютно нормально. Именно поэтому слишком чувствительные ВДТ (например, на 10 мА) не ставят на длинные группы: они будут отключаться при штатной работе.
Ток замыкания на землю: сигнал аварии
В отличие от утечки, ток замыкания на землю появляется только при нарушении изоляции. ГОСТ определяет его как ток, проходящий через место повреждения при пробое на корпус или другие проводящие части, связанные с нейтралью подстанции. Этот ток может быть разным — от миллиампер при повышенной влажности до сотен ампер при настоящем коротком замыкании. Именно он представляет опасность для оборудования и людей.
Замыкание на землю происходит не только при повреждении кабеля. Прямое прикосновение человека к фазному проводнику также вызывает этот ток, и его величина зависит от условий, в которых оказался человек.
Дифференциальный ток: сумма двух процессов
Все ВДТ реагируют лишь на одно — на дифференциальный ток. Именно он является разницей между током в фазном и нейтральном проводниках. По сути, это сумма токов утечки и токов замыкания на землю. ГОСТ определяет дифференциальный ток как действующее значение векторной суммы токов, протекающих в первичной цепи ВДТ. Даже полностью исправная сеть имеет небольшой дифференциальный фон, который увеличивается при аварии.
На что действительно срабатывает ВДТ
ВДТ отключается не «от утечки», как принято говорить в быту, а от превышения определённого уровня дифференциального тока. Номинальное значение, при котором устройство обязано отключиться, называется номинальным отключающим дифференциальным током IΔn.
Если дифференциальный ток превысил IΔn, устройство размыкает цепь. Причина этого превышения роли не играет — важно лишь значение тока. Поэтому ВДТ одинаково реагирует и на штатные повышенные утечки, и на серьёзные замыкания. Существует и номинальный неотключающий дифференциальный ток IΔn0 — половина уставки. При таком значении ВДТ может отключиться, но не обязано.
Почему важно различать все три тока
- Ток утечки — штатное явление.
- Ток замыкания на землю — аварийная ситуация.
- Дифференциальный ток — величина, на которую реагирует ВДТ.
Понимание этих различий помогает избежать ложных выводов при срабатывании защитных устройств и правильнее выбирать ВДТ под конкретную линию или группу оборудования.