Тестирование УЗО · RCBO · BS 7671 · KNX · Селективность · 10 мин чтения

Проверка УЗО и RCBO в щитах KNX: ток срабатывания, время отключения и селективность

В распределительных щитах KNX установлено несколько УЗО и RCBO, защищающих цепи с электронными нагрузками — актуаторами, импульсными блоками питания и ёмкостными входами, — которые при замыкании на землю ведут себя иначе, чем резистивные нагрузки. Правильный выбор типа УЗО и проверка его срабатывания при пусконаладке обязательны по BS 7671 и IEC 60364-6.

Почему проверка УЗО обязательна

BS 7671 (британские правила устройства электроустановок) и его европейский аналог IEC 60364-6 требуют проверки УЗО при первичном вводе каждой новой электроустановки. Испытание подтверждает, что устройство защиты действительно срабатывает в пределах заданных параметров — механически исправное УЗО, которое отключается за пределами номинального времени или тока, не обеспечивает должной защиты и представляет скрытую угрозу жизни.

Функции защиты УЗО

  • УЗО 30 мА: защита от поражения электрическим током (порог смертельного тока ~30 мА для уязвимых людей)
  • УЗО 100–300 мА: противопожарная защита (ток дугового замыкания слишком мал для отключения автомата)
  • Селективное УЗО типа S: вышестоящее устройство с задержкой 200–300 мс для обеспечения дискриминации
  • УЗО с задержкой отключения: позволяют нижестоящим УЗО сработать первыми

Обязательные интервалы проверки

  • Первичная пусконаладка: 100% всех УЗО и RCBO
  • Жилые дома: каждые 6 месяцев (кнопка тест), ежегодно инструментальная проверка
  • Коммерческие и промышленные объекты: инструментальная проверка каждые 6 месяцев
  • После любого повреждения или модификации: повторная проверка затронутых цепей

Типы УЗО в щитах KNX

Тип УЗО должен соответствовать форме тока утечки, возможной в защищаемой цепи. KNX-актуаторы и их блоки питания создают составляющие тока повреждения, которые УЗО типа AC не обнаруживают — поэтому УЗО типа AC непригодны для цепей с KNX-актуаторами.

Тип УЗООбнаруживаетПрименение KNX
Тип ACТолько синусоидальный переменный ток утечкиНе подходит для цепей с приводами KNX — не обнаруживает пульсирующий постоянный ток от импульсных блоков питания
Тип AПеременный + пульсирующий постоянный ток утечкиМинимальный тип для цепей с KNX-приводами, драйверами DALI, блоками питания светодиодов — требуется по IEC 60755
Тип FТип A + высокочастотный (50 Гц–1 кГц) ток утечкиРекомендуется для цепей KNX с частотно-регулируемыми двигателями HVAC, насосами с переменной скоростью
Тип BПеременный + пульсирующий + гладкий постоянный ток до 1000 ГцТребуется для цепей зарядных станций электромобилей, инверторов солнечных панелей, частотных приводов — избыточен для стандартных цепей освещения KNX

Укажите тип A как минимум для всех цепей KNX: Поправка 2 к IEC 60755 (2020) запрещает использование УЗО типа AC в новых установках, если защищаемая цепь содержит оборудование с электронными компонентами (включая приводы KNX). Тип A теперь является фактическим минимумом для любой цепи с импульсным блоком питания, светодиодным драйвером или устройством KNX.

Тестовый прибор и подключения

Для проверки УЗО требуется специальный тестер установок с функцией проверки УЗО. Прибор впрыскивает точно контролируемый ток утечки на землю и измеряет время отключения. Обычные мультиметры не могут выполнить эту функцию — им не хватает управляемой инжекции тока и схемы измерения времени.

Настройка тестового прибора и подключения

Approved instruments:
  Fluke 1660 series (1662, 1664 FC) — recommended
  Megger MFT1741 / MFT1741+ — recommended
  Seaward Primetest 350 — suitable

Test lead connections:
  L (line) terminal   → line conductor at test point
  PE (earth) terminal → protective earth at test point
  Test point          → typically at socket outlet or
                        load terminal of RCBO

Critical: always test from the FURTHEST POINT of the
circuit (highest earth fault loop impedance Zs) — this
is the worst-case condition for RCD operation.

RCD test mode selection:
  0°  phase angle: positive half-cycle injection (standard)
  180° phase angle: negative half-cycle injection
  BS 7671 requires testing at BOTH phase angles for
  Type A RCDs — some may exhibit different trip times
  depending on fault current waveform phase

Критерии тестирования по BS 7671 Таблица 41.1

BS 7671 Таблица 41.1 определяет последовательность тестов и критерии приемки для УЗО. Те же критерии указаны в IEC 60364-6 для континентальных европейских установок. Все три теста должны быть выполнены и записаны для каждого УЗО или АВДТ.

Последовательность тестов УЗО и критерии прохождения

Test 1 — Half rated current (I△n / 2):
  30mA RCD: inject 15mA
  100mA RCD: inject 50mA
  Pass criterion: NO TRIP in 300ms
  Purpose: verify RCD does not nuisance trip below threshold

Test 2 — Rated current (I△n):
  30mA RCD: inject 30mA → trip in ≤ 300ms
  100mA RCD: inject 100mA → trip in ≤ 300ms
  Pass criterion: TRIP within 300ms
  Record measured trip time (e.g. 42ms)

Test 3 — Five times rated current (5 × I△n):
  30mA RCD: inject 150mA → trip in ≤ 40ms
  100mA RCD: inject 500mA → trip in ≤ 40ms
  Pass criterion: TRIP within 40ms
  Purpose: verify fast clearance for high earth fault currents

Test 4 — Mechanical test button:
  Press test button on RCD face
  Pass criterion: RCD trips and latches open
  Purpose: verify mechanical trip mechanism operable

S-type (time-delayed) RCDs — additional criteria:
  Rated current test: trip time between 130ms and 500ms
  (IEC 61008-1 for S-type RCCBs)
  Ensures S-type clears AFTER standard 30mA RCDs downstream

Дополнительные тесты RCBO

RCBO объединяют защиту от утечек (функция УЗО) и защиту от перегрузок (функция автомата) в одном модуле. Необходимо проверить обе функции. Тест на утечку идентичен проверке УЗО, а проверка перегрузки требует другого подхода.

Тест утечки RCBO

Идентичен процедуре проверки УЗО. Проверьте часть УЗО с помощью тестера установок, используя функцию теста УЗО при I△n/2, I△n и 5×I△n, как для стандартных УЗО.

Также проверьте: непрерывность заземления через клемму PE RCBO — некоторые конструкции имеют отдельную клемму PE, требующую перемычку. Измерьте сопротивление между входами и выходами PE низкоомным омметром. Сопротивление должно быть ниже 0,5 Ом.

Проверка перегрузки RCBO

Не подавайте 6-кратный номинальный ток на объекте для проверки отключения при перегрузке — это разрушительно для RCBO и небезопасно без специального оборудования.

Вместо этого: проверьте характеристику перегрузки по паспорту производителя (кривая время-ток). Убедитесь, что тип автомата (B, C или D) соответствует проектной спецификации для защищаемой цепи. Задокументируйте ссылку на паспорт в протоколе испытаний.

Селективность между УЗО верхнего и нижнего уровней

Если УЗО установлены на нескольких уровнях (вводной и конечные цепи), необходимо обеспечить селективность. Без неё при утечке внизу сработает вводное УЗО, обесточив весь щит, а не только повреждённую цепь.

Проектирование и проверка селективности УЗО

Selective (S-type) design:
  Upstream: 100mA S-type RCCB (time delay 200–300ms)
  Downstream: 30mA standard RCCBs / RCBOs

Selectivity verification test:
  Step 1: Induce 30mA earth fault on a downstream circuit
  Expected: only the downstream 30mA RCBO trips
  Upstream 100mA S-type remains closed
  → Test PASS if only downstream device trips

  Step 2: Induce 100mA fault (via instrument 5×I△n on 30mA RCD)
  Expected: both downstream 30mA RCBO AND upstream S-type trip
  (selective discrimination breaks down at 100mA — both trip)
  → This is acceptable and expected behaviour

  Step 3: Reset downstream RCD, verify upstream S-type reset
  Expected: both reset and circuit restored normally

Selectivity NOT achieved if:
  Upstream S-type trips during 30mA downstream fault
  → cause: S-type has too short a delay or incorrect type
  → remedy: verify S-type is IEC 61008-1 S-classified device

Электронные и электромеханические УЗО

Существует два принципиально разных типа УЗО, которые ведут себя по-разному в KNX-щитах. Выбор влияет на надёжность, пригодность для критических цепей и склонность к ложным срабатываниям.

Электронные УЗО (модули VIGI)

Примеры: Schneider Acti9 VIGI CB, ABB RCQ/RCBO-E. Требуют вспомогательного питания (обычно от фазного проводника). Если вспомогательное питание пропадёт (отключение, перегоревший предохранитель, неисправность разъёма), функция УЗО может быть потеряна или модуль может зафиксироваться в отключённом положении.

Не подходят для: противопожарных заслонок, аварийных цепей, критических нагрузок с ИБП, где возможна потеря вспомогательного питания при неисправности.

Электромеханические УЗО

Примеры: Schneider iID, Hager CDA, ABB F200. Механизм отключения — тороидальный трансформатор, работает без вспомогательного питания. Энергия отключения поступает от самого тока утечки. Нормально работают при перебоях питания и переходных процессах включения.

Рекомендуются для: цепи питания KNX PS640 (предотвращают ложное срабатывание из-за ёмкостного броска при запуске шины), цепей противопожарных заслонок, аварийного освещения, критических цепей HVAC.

Ложные срабатывания УЗО в KNX-щитах

Ложные срабатывания УЗО — одна из самых частых проблем при пусконаладке KNX-щитов. Причина — ёмкостный характер входов блоков питания и исполнительных устройств KNX, создающий кратковременные токи утечки при включении, которые могут превысить порог 30 мА.

Причины и способы предотвращения ложных срабатываний

Root cause:
  KNX PS640 input capacitance: typically 400µF per TP segment
  On power-up: capacitor charges from mains → brief current spike
  Spike has DC component → Type AC RCD cannot discriminate
  Type A RCD detects DC component → may trip at inrush peak

Mitigation 1: Use Type A RCDs (not Type AC)
  Type A RCDs have higher immunity to capacitive inrush
  compared to Type AC which is sensitive to DC components

Mitigation 2: Interlock relay to sequence KNX PS640 startup
  Delay KNX PS640 energisation by 500ms after main RCD
  settles (use time-delay relay or KNX relay with startup delay)
  By the time PS640 energises, RCD has stabilised

Mitigation 3: Omit 30mA RCCB on KNX PS640 circuit
  Where nuisance tripping persists despite Type A RCDs:
  Install upstream 100mA fire protection RCCB only
  KNX bus cable (YCYM 2×2×0.8mm²) is Class II insulated
  SELV bus voltage (29V DC) — Class II cable provides
  equivalent shock protection for the bus conductors
  (Note: 230V output circuits from KNX actuators still
  need standard 30mA RCBO protection)

Mitigation 4: Electromechanical RCBO for PS640 circuit
  Electromechanical type has longer time constant
  Less sensitive to capacitive transient peaks

Тестовая документация

Согласно BS 7671, результаты испытаний УЗО должны быть зафиксированы в Протоколе результатов испытаний (часть Сертификата электроустановки или Сертификата малых работ). Записи необходимо хранить не менее 10 лет и предоставлять владельцу здания.

Протокол результатов испытаний — раздел УЗО

For each RCD / RCBO — record:
  Circuit reference (from circuit schedule)
  RCD type: AC / A / F / B
  Rated residual operating current I△n (mA): 30 / 100 / 300
  I△n/2 test result: NO TRIP in 300ms — PASS / FAIL
  I△n trip time (ms): measured value, e.g. "42ms"
  5×I△n trip time (ms): measured value, e.g. "18ms"
  Test button mechanical trip: PASS / FAIL
  Phase angle tested: 0° and 180° (for Type A)
  Overall result: PASS / FAIL

S-type RCDs — additional columns:
  S-type delay trip time at I△n (ms): e.g. "245ms"
  S-type non-trip at 50mA (15ms): PASS / FAIL

Format: IEC 60364-6 Annex C (or BS 7671 equivalent)
Retention: minimum 10 years (commercial), life of installation (residential)
Provided to: building owner, local authority (if required), insurer

Нужны KNX щиты с подтверждённой работой УЗО и полной тестовой документацией?

Мы производим KNX распределительные щиты с полным тестированием УЗО и RCBO, проверкой селективности, анализом ложных срабатываний и Протоколом результатов испытаний — полностью соответствует BS 7671 и IEC 60364-6.

Запросить расчёт →
Загрузка ...
Наверх