УЗИС (устройство защиты от искрения) и УЗДП (устройство защиты при дуговом пробое) - это электронные устройства, которые предназначены для защиты электроприборов и проводки от пожаров, вызванных дуговым пробоем или искрением.
Дуговой пробой - это физический процесс, при котором при достижении критического напряжения происходит проход тока через воздушный зазор между силовыми контактами. Дуговой пробой может возникать в различных электрических аппаратах. Он сопровождается высокой температурой (до 20 000 К), интенсивным излучением, шумом, давлением и выбросом продуктов горения.
Дуговой пробой может быть преднамеренным или непреднамеренным.
Преднамеренный дуговой пробой используется в некоторых технологических процессах, таких как сварка, резка, пайка, плавка, очистка и т. д.
Непреднамеренный дуговой пробой является аварийным явлением, которое может привести к повреждению оборудования, пожару, взрыву или травме персонала.
Непреднамеренный дуговой пробой может быть параллельным или последовательным. Параллельный дуговой пробой происходит между двумя проводниками разного потенциала, например, между фазой и нейтралью или землей. Последовательный дуговой пробой происходит в разрыве одного проводника, например, из-за повреждения изоляции, коррозии, расслабления контактов или механического воздействия.
Параллельный дуговой пробой обычно вызывает большой ток короткого замыкания, который может быть обнаружен и прерван с помощью автоматических выключателей или устройств дифференциального тока. Однако, в некоторых случаях, ток дугового пробоя может быть недостаточно большим для срабатывания защиты, или защита может не успеть сработать до возникновения пожара.
Последовательный дуговой пробой, когда дуга горит в разрыве цепи последовательно с нагрузкой, самый опасный. Ни УЗО, ни автоматический выключатель при этом не сработают!
Ток дугового пробоя зависит от сопротивления нагрузки и может быть очень маленьким, но достаточным для поддержания дуги и нагрева проводников. Такой дуговой пробой может длиться долгое время, не вызывая подозрений, пока не произойдет воспламенение изоляции или окружающих материалов.
Для защиты от непреднамеренного дугового пробоя используются специальные устройства, которые называются устройствами защиты при дуговом пробое (УЗДП) или устройствами защиты от искрения (УЗИс).
Эти устройства подключаются к автоматическим выключателям и анализируют высокочастотные составляющие тока в контролируемой цепи (производится анализ формы и частоты тока в цепи и сравнении их с нормальными значениями). Если обнаруживается аномалия, свидетельствующая о наличии искры или дуги, устройство отключает ток в течение нескольких миллисекунд.
УЗДП и УЗИс работают на базе микроконтроллера, который реализует сложные алгоритмы цифровой селекции и обработки сигналов. Они способны различать дуговой пробой от других источников высокочастотных помех, таких как светодиодные лампы, диммеры, электродвигатели, компьютеры и т. д. Однако, в некоторых случаях, они могут давать ложные срабатывания, поэтому при их установке и эксплуатации нужно соблюдать рекомендации производителей.
УЗИС и УЗДП внедряются на рынки разных стран с разными стандартами и характеристиками. По сути, это разные сокращения для одного и того же устройства, которое называется устройство защиты от дугового пробоя. УЗИС - это русское сокращение, которое означает устройство защиты от искрения. УЗДП - это сокращение, которое соответствует международному стандарту IEC 62606-2016.
В Северной Америке они называются AFCI (Arc Fault Circuit Interrupter), в Европе - AFDD (Arc Fault Detection Device).
Устройство защиты от дугового пробоя устанавливается в электрощитке и может защищать одну или несколько цепей.
При выборе УЗИС и УЗДП нужно учитывать номинальное напряжение питания, диапазон рабочих напряжений, время отключения, число циклов “вкл-выкл” и совместимость с автоматическими выключателями.
Яков Кузнецов
