Ю.В. Харечко
31 октября 2008 г. на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (www.gost.ru) было опубликовано уведомление о разработке проекта национального стандарта "Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения. Часть 1. Автоматические выключатели переменного тока", которым заменят ГОСТ Р 50345 [1], действующий с 1 января 2001 г. Проект национального стандарта подготовлен на основе стандарта МЭК 60898-1 "Электрические аксессуары. Автоматические выключатели для защиты от сверхтока для бытовых и подобных установок. Часть 1. Автоматические выключатели для оперирования при переменном токе" [2], датированного июлем 2003 г. Однако стандарт МЭК 60898-1 содержит много ошибок и недостатков, которые должны быть устранены в новом национальном стандарте. Кроме того, в проекте национального стандарта имеется много терминологических ошибок. Ниже приведён краткий анализ ошибок и недостатков, а также указаны пути их устранения.
В стандартах МЭК 60050-195 "Международный электротехнический словарь. Часть 195. Заземление и защита от поражения электрическим током" [3, 4] и МЭК 60050-826 "... Часть 826. Электрические установки" [5] определён иной термин – "обычное лицо" ("ordinary person"): лицо, которое не является ни квалифицированным лицом[1], ни обученным лицом[2] (person who is neither a skilled person nor an instructed person).
В стандарте МЭК 61140 "Защита от поражения электрическим током. Общие положения для установки и оборудования" [6, 7], который является базовым стандартом по безопасности, также использованы наименование и определение рассматриваемого термина, заимствованные из стандарта МЭК 60050-195.
Понятие "обычное лицо" характеризует группу лиц, охватывающую практически всё население страны, которое не имеет специальной подготовки в области эксплуатации электрооборудования такой, как у обученных и квалифицированных лиц. При работе с электрооборудованием обычные лица, в лучшем случае, руководствуются следующей информацией: "попадёшь под напряжение", "ударит током", "убьёт". Поэтому электрооборудование, предназначенное для эксплуатации обычными лицами, в том числе – рассматриваемые автоматические выключатели, выпускают в соответствии с требованиями специальных стандартов.
В разделе 1 нового ГОСТ Р 50345.1 словосочетание "необученные люди" следует заменить термином "обычное лицо" в соответственных числе и падеже.
В п. 3.2.7.3 раздела 3 "Определения" стандарта МЭК 60898-1 приведено следующее определение термина "коммутирующий нейтральный полюс" ("switched neutral pole"): полюс, предназначенный только коммутировать нейтраль и не предназначенный иметь способность при коротком замыкании[3] (pole only intended to switch the neutral, and not intended to have a short-circuit capacity). В этом определении необоснованно использован термин "нейтраль" ("neutral"), которым обычно обозначают общую токоведущую часть многофазного или среднюю токоведущую часть однофазного источников питания переменного тока[4].
Источник питания, как правило, представляет собой трансформатор, установленный на понижающей трансформаторной подстанции, к которой с помощью низковольтной линии электропередачи подключают электроустановку здания. Коммутирующий нейтральный полюс любого автоматического выключателя, применяемого в электроустановке здания, замыкает и размыкает электрическую цепь нейтрального проводника, а не нейтрали. Поэтому в рассматриваемом определении вместо термина "нейтраль" следует использовать термин "нейтральный проводник".
Такая же ошибка допущена в требованиях раздела 6 "Маркировка и другая информация об изделии" стандарта МЭК 60898-1. Здесь, в частности, указано, что выводы, предназначенные исключительно для нейтрали, должны быть обозначены буквой N (Terminals intended exclusively for the neutral shall be indicated by the letter N). Это требование также необходимо исправить, использовав вместо термина "нейтраль" корректный термин "нейтральный проводник".
В указанных требованиях нового ГОСТ Р 50345.1 следует использовать термин "нейтральный проводник". Термин "коммутирующий нейтральный полюс" можно определить так: полюс, предназначенный коммутировать цепь нейтрального проводника и не предназначенный иметь коммутационную способность при коротком замыкании.
Пункт 5.3.5 стандарта МЭК 60898-1, названный "Стандартный диапазон мгновенного расцепления" ("Standard range of instantaneous tripping"), установил в табл. 2 следующие значения диапазонов мгновенного расцепления (ranges of instantaneous tripping): тип В – свыше 3 In[5] до 5 In; тип С – свыше 5 In до 10 In; тип D – свыше 10 In до 20 In. То есть здесь установлены численные значения характеристики автоматического выключателя, необоснованно названной стандартным диапазоном мгновенного расцепления. Однако это наименование нельзя признать удачным.
Мгновенное расцепление не может иметь какой-либо диапазон. Оно либо происходит, либо нет, что следует из определения термина "расцепление (оперирование)" ("tripping (operation)"), приведённого в стандарте МЭК 60947-1 "Низковольтная коммутационная аппаратура и аппаратура управления. Часть 1. Общие правила" [8]: размыкающее оперирование механического коммутационного устройства, инициированное реле или расцепителем (opening operation of a mechanical switching device initiated by a relay or release). То есть расцепление представляет собой действие (оперирование), выполняемое автоматическим выключателем, которое инициируют его расцепители.
В требованиях стандарта МЭК 60898-1 речь идёт о стандартных диапазонах, в которых находятся минимальные электрические токи, вызывающие мгновенное расцепление автоматических выключателей. Следовательно, стандарт устанавливает определённые диапазоны, в которых должны находиться токи мгновенного расцепления[6]. Поэтому рассматриваемую характеристику автоматического выключателя более правильно поименовать стандартным диапазоном токов мгновенного расцепления. Пункт 5.3.5 нового ГОСТ Р 50345.1 следует назвать так – "Стандартный диапазон токов мгновенного расцепления", а табл. 2 – "Диапазоны токов мгновенного расцепления".
В требованиях стандарта МЭК 60898-1 используют слово "тип" ("type"), когда речь идёт об автоматических выключателях типов B, C, D, которым соответствуют стандартные диапазоны токов мгновенного расцепления. Слово "тип" в новом национальном стандарте целесообразно заменить следующим, более точным названием характеристики автоматических выключателей – "тип мгновенного расцепления".
В табл. 7 "Время-токовые характеристики оперирования"[7] ("Time-current operating characteristics") стандарта МЭК 60898-1 результатом испытания "d" указано "нерасцепление". Предел времени нерасцепления (t) задан в стандарте так: t 0,1 с. Подобное задание параметров стандартной время-токовой зоны для испытания "d" имеет логическую ошибку. Автоматический выключатель при предусмотренных стандартом испытательных токах, равных 3, 5 и даже 10 номинальным токам, может расцепиться в течение секунды, минуты, часа, суток, недели, месяца и даже года. Результатом для испытания "d" следует установить "расцепление" и указать как минимальное, так и максимальное время расцепления. То есть для испытания "d" интервал времени расцепления должен быть ограничен с двух сторон: 0,1 с<t<ХХ с (более подробно см. [10]).
Иными словами, в табл. 7 нового ГОСТ Р 50345.1 следует указать параметры испытания "d", заимствованные из европейского стандарта EN 60898-1, устанавливающего требования к аналогичным автоматическим выключателям (табл. 1). Одновременно должны быть откорректированы требования к испытаниям автоматических выключателей, изложенные в подразделе 9.10 "Испытание характеристики расцепления" стандарта МЭК 60898-1.
1. Параметры испытания "d" стандарта EN 60898-1
|
Испы-тание |
Тип мгновен-ного рас-цепления |
Испыта-тельный ток |
Началь-ное со-стояние |
Пределы времени расцепле-ния или нерасцепления |
Требуе-мый ре-зультат |
|
d |
B |
3,00 In |
Холод-ное |
0,1 с < t < 45 с (In£32 А) 0,1 с < t < 90 с (In>32 А) |
Расцеп-ление |
|
C |
5,00 In |
0,1 с < t < 15 с (In£32 А) 0,1 с < t < 30 с (In>32 А) |
|||
|
D |
10,00 In |
0,1 с < t < 4 с (In£32 А) 0,1 с < t < 8 с (In>32 А) |
В стандарте МЭК 60898-1 указано, что в дополнение к характеристике I2t, обеспеченной производителем, автоматические выключатели могут быть классифицированы согласно их характеристике I2t. По требованию производитель должен сделать доступным характеристику I2t. Он может указать классификацию I2t и соответственно маркировать автоматические выключатели. Однако требованиями стандарта МЭК 60898-1 не установлены численные значения характеристики I2t, на основе которых можно было бы осуществить классификацию автоматических выключателей.
В новом национальном стандарте целесообразно установить классификацию автоматических выключателей по характеристике I2t. За основу можно взять аналогичную классификацию автоматических выключателей стандарта EN 60898-1 по характеристике "класс ограничения электроэнергии" ("energy limiting class") и значения характеристики I2t, по которым автоматические выключатели могут быть отнесены к определённому классу (табл. 2).
2. Предельные значения характеристики I2t, А2с, установленные в стандарте EN 60898-1
|
Номинальная коммутационная способность |
Класс ограничения электроэнергии |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
||||||||
|
Тип мгновенного расцепления |
||||||||||
|
B и C |
В |
С |
B |
C |
||||||
|
Номинальный ток до 16 А включительно |
||||||||||
|
3 000 |
Предельные |
31 000 |
37 000 |
15 000 |
18 000 |
|||||
|
4 500 |
60 000 |
75 000 |
25 000 |
30 000 |
||||||
|
6 000 |
100 000 |
120 000 |
35 000 |
42 000 |
||||||
|
10 000 |
240 000 |
290 000 |
70 000 |
84 000 |
||||||
|
Номинальный ток свыше 16 А до 32 А включительно* |
||||||||||
|
3 000 |
Предельные |
40 000 |
50 000 |
18 000 |
22 000 |
|||||
|
4 500 |
80 000 |
100 000 |
32 000 |
39 000 |
||||||
|
6 000 |
130 000 |
160 000 |
45 000 |
55 000 |
||||||
|
10 000 |
310 000 |
370 000 |
90 000 |
110 000 |
||||||
|
* Для автоматических выключателей с номинальным током 40 А могут быть применены максимальные значения, равные 120 % от указанных в таблице. Такие автоматические выключатели могут быть маркированы символом соответствующего класса ограничения электроэнергии. |
||||||||||
В разделе 3 проекта нового национального стандарта и в других его частях использован термин "аппарат", несмотря на то что в стандарте МЭК 60898-1 используют термин "устройство" ("device"). Поэтому в новом ГОСТ Р 50345.1 необходимо применять термин "устройство" в наименованиях терминов и их определениях, а также во всех требованиях, где этот термин используют в стандарте МЭК 60898-1. Например, следует использовать термины "коммутационное устройство" и "контактное коммутационное устройство".
В п. 3.1.2 проекта стандарта определён термин "механический коммутационный аппарат: Коммутационный аппарат, предназначенный для замыкания и размыкания одной или более электрических цепей с помощью разъединяемых контактов". Несмотря на то, что в стандарте МЭК 60898-1 этот термин назван механическим коммутационным устройством (mechanical switching device) его целесообразно назвать контактным коммутационным устройством, поскольку такие коммутационные устройства замыкают и размыкают электрические цепи при помощи своих главных контактов.
Этот вывод подтверждают требования ГОСТ 17703 [11], устанавливающего основные термины и определения для электрических коммутационных аппаратов, которые предназначены для применения в науке, технике и производстве. Один из видов электрического коммутационного аппарата, названного в ГОСТ 17703 контактным коммутационным аппаратом, осуществляет "… коммутационную операцию путём перемещения его контакт-деталей относительно друг друга". Другой вид коммутационного аппарата, названный бесконтактным коммутационным аппаратом, выполняет "… коммутационную операцию без перемещения и разрушения его деталей", т. е. он не имеет размыкаемых контактов.
В определении рассматриваемого термина использовано словосочетание "разъединяемые контакты", а в определении первоисточника указаны разделяемые контакты (separable contacts). Какое-то контактное коммутационное устройство может выполнять функцию разъединения[8], т. е. представлять собой разъединитель[9]. Его главные контакты правомерно называть разъединяемыми контактами. Однако при определении контактного коммутационного устройства в общем случае, когда оно может быть или не быть разъединителем, его главные контакты более правильно называть разделяемыми контактами.
В п. 3.1.4 проекта стандарта определён термин "автоматический выключатель (механический)", который по указанным выше причинам целесообразно назвать автоматическим выключателем (контактным).
В п. 3.2.7.3 проекта стандарта определён термин "отключающий нейтральный полюс: Полюс, предназначенный только для отключения нейтрали и не предназначенный для отключения токов короткого замыкания". В стандарте МЭК 60898-1 рассматриваемый полюс автоматического выключателя назван коммутирующим нейтральным полюсом и определен иначе (см. выше). В новом ГОСТ Р 50345.1 следует использовать наименование термина, соответствующее первоисточнику, и приведённое выше определение.
В п. 3.2.11 проекта стандарта определён термин "срабатывание: Переход одного или более подвижных контактов из разомкнутого в замкнутое положение и наоборот". В стандарте МЭК 60898-1 рассматриваемый термин назван оперированием (operation). Это наименование целесообразно использовать в новом ГОСТ Р 50345.1. Термин "последовательность срабатываний", который определён в п. 3.2.13 проекта стандарта, целесообразно поименовать последовательностью оперирования.
В п. 3.3.2 проекта стандарта определён термин "дугогасительный контакт: Контакт, на котором предполагается возникновение дугиё. Однако в стандарте МЭК 60898-1 рассматриваемый контакт имеет наименование "дуговой контакт" ("arcing contact") и следующее определение: контакт, на котором дуга предназначена устанавливаться (a contact on which the arc is intended to be established).
Наименование термина "дугогасительный контакт" не очень точно отражает назначение рассматриваемого контакта. Электрическая дуга возникает на дуговом контакте, но её гашение происходит между металлическими пластинами дугогасительной камеры. То есть дуговой контакт не выполняет функций гашения дуги. Он лишь является той частью автоматического выключателя, на которой дуга должна загораться. В новом ГОСТ Р 50345.1 рассматриваемый контакт целесообразно назвать дуговым контактом.
В п. 3.3.6 проекта стандарта определён термин "максимальный расцепитель тока: Расцепитель, вызывающий срабатывание автоматического выключателя, с выдержкой времени или без неё, когда ток в этом расцепителе превышает заданное значение". В стандарте МЭК 60898-1 рассматриваемый термин имеет наименование "расцепитель сверхтока" ("overcurrent release") и следующее определение: расцепитель, который заставляет автоматический выключатель разомкнуться с временнóй задержкой или без неё в тех случаях, когда ток в расцепителе превышает заранее установленное значение (release which causes a circuit-breaker to open, with or without time-delay, when the current in the release exceeds a pre-determined value).
В новом ГОСТ Р 50345.1 рассматриваемый термин следует поименовать расцепителем сверхтока, а его определение привести в соответствие с первоисточником. Наименование термина "максимальный расцепитель тока с обратно-зависимой выдержкой времени" в п. 3.3.7 проекта стандарта необходимо заменить в новом ГОСТ Р 50345.1 наименованием "расцепитель сверхтока с обратно-зависимой выдержкой времени", а наименование термина "максимальный расцепитель тока прямого действия" в п. 3.3.8 – наименованием "расцепитель сверхтока прямого действия".
В п. 3.3.10 и 3.3.11 проекта стандарта определены термины "токопроводящая часть" и "открытая токопроводящая часть". В новом ГОСТ Р 50345.1 следует использовать принятые в национальной нормативной документации названия терминов – "проводящая часть" и "открытая проводящая часть", которые соответствуют названиям этих терминов, применяемым в стандартах МЭК.
В п. 3.3.13 проекта стандарта определён термин "резьбовой вывод", который в стандарте МЭК 60898-1 назван выводом резьбового типа (screw-type terminal). В новом ГОСТ Р 50345.1 необходимо использовать название вывода, соответствующее первоисточнику. В п. 3.3.16 нового ГОСТ Р 50345.1 термин "болтовой вывод" следует заменить термином "штифтовой вывод", исправив также название рисунка F.2, а в п. 3.3.18 термин "вывод для кабельных наконечников и шин" – термином "вывод для наконечника". Предлагаемые наименования терминов соответствуют названиям этих терминов в стандарте МЭК 60898-1 – "stud terminal" и "lug terminal".
В п. 3.5.5 проекта стандарта определён термин "наибольшая включающая и отключающая способность". В стандарте МЭК 60898-1 этот термин имеет иное наименование – "(включающая и отключающая) способность при коротком замыкании" ("short-circuit (making and breaking) capacity"), которое указывает на оперирование автоматического выключателя в условиях короткого замыкания. Название термина из первоисточника следует использовать в новом ГОСТ Р 50345.1. Одновременно в п. 3.5.5.1 нового ГОСТ Р 50345.1 необходимо произвести замену термина "предельная наибольшая отключающая способность" термином "предельная отключающая способность при коротком замыкании", который соответствует термину "ultimate short-circuit breaking capacity" стандарта МЭК 60898-1, а в п. 3.5.5.2 термин "рабочая наибольшая отключающая способность" заменить термином "рабочая отключающая способность при коротком замыкании", который соответствует термину "service short-circuit breaking capacity" первоисточника.
В проекте стандарта использованы три наименования характеристики автоматического выключателя – "номинальная отключающая способность", "номинальная наибольшая отключающая способность" и "номинальная наибольшая коммутационная способность", которая в стандарте МЭК 60898-1 поименована номинальной способностью при коротком замыкании (rated short-circuit capacity). Учитывая, что под способностью при коротком замыкании (short-circuit capacity) в первоисточнике понимают (включающую и отключающую) способность при коротком замыкании (short-circuit (making and breaking) capacity), т. е. коммутационную способность автоматического выключателя при коротком замыкании, в новом ГОСТ Р 50345.1 рассматриваемую характеристику следует назвать номинальной коммутационной способностью при коротком замыкании.
В п. 3.5.10 проекта стандарта определён термин "время горения дуги", который в первоисточнике назван временем дуги (arcing time). В новом ГОСТ Р 50345.1 целесообразно использовать термин "время дуги", который больше соответствует стандарту МЭК 60898-1. Кроме того в п. 3.5.10.1 нового ГОСТ Р 50345.1 термин "время горения дуги в полюсе" целесообразно заменить термином "время дуги в полюсе", а в п. 3.5.10.2 термин "время горения дуги в многополюсном выключателе" заменить термином "время дуги в многополюсном автоматическом выключателе".
Заключение. Новый национальный стандарт должен быть модифицированным по отношению к стандарту МЭК 60898-1, так как в него следует включить требования к испытанию "d" и классификации автоматических выключателей по характеристике I2t, заимствованные из европейского стандарта EN 60898-1, а также исправить ошибки первоисточника.
Стандарту целесообразно присвоить новый номер – ГОСТ Р 50345.1. Название стандарта необходимо изменить на следующее: "Автоматические выключатели для защиты от сверхтока электроустановок бытового и аналогичного назначения. Часть 1. Автоматические выключатели для переменного тока", которое хорошо согласовано с наименованием ГОСТ Р МЭК 60898.2 [12], подготовленного на основе стандарта МЭК 60898-2 [13] и введённого в действие с 1 июля 2007 г.
В новом ГОСТ Р 50345.1 так же следует исправить указанные выше терминологические ошибки. Автор приглашает читателей принять участие в обсуждении предлагаемых дополнений и изменений к новому ГОСТ Р 50345.1. Свои замечания и предложения можно отправлять по почтовому адресу редакции или электронной почте: coenose@rambler.ru.
Список литературы
1. ГОСТ Р 50345–99 (МЭК 60898–95). Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения. М.: ИПК "Изд-во стандартов", 2000.
2. International standard IEC 60898-1. Electrical accessories. Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations. Part 1: Circuit-breakers for a. c. operation. Edition 1.2. – Geneva: IEC, 2003-07.
3. International standard IEC 60050-195. International Electrotechnical Vocabulary. Part 195: Earthing and protection against electric shock. First edition. – Geneva: IEC, 1998-08.
4. International standard IEC 60050-195-am1. International Electrotechnical Vocabulary. Part 195: Earthing and protection against electric shock. First edition. Amendment 1. – Geneva: IEC, 2001-01.
5. International standard IEC 60050-826. International Electrotechnical Vocabulary. Part 826: Electrical installations. Second edition. – Geneva: IEC, 2004-08.
6. International standard IEC 61140. Protection against electric shock. Common aspects for installation and equipment. Third edition. – Geneva: IEC, 2001-10.
7. International standard IEC 61140-am1. Protection against electric shock. Common aspects for installation and equipment. Third edition. Amendment 1. – Geneva: IEC, 2004-10.
8. International standard IEC 60947-1. Low-voltage switchgear and controlgear. Part 1: General rules. Fifth edition. – Geneva: IEC, 2007-06.
9. International standard IEC 60050-442. International Electrotechnical Vocabulary. Part 442: Electrical accessories. First edition. – Geneva: IEC, 1998-11.
10. Харечко В. Н., Харечко Ю. В. Автоматические выключатели. 4-е изд. М.: ПТФ МИЭЭ, 2006.
11. ГОСТ 17703–72. Аппараты электрические коммутационные. Основные понятия. Термины и определения. М.: "Изд-во стандартов", 1972.
12. ГОСТ Р МЭК 60898.2–2006. Выключатели автоматические для защиты от сверхтоков электроустановок бытового и аналогичного назначения. Ч. 2. Выключатели автоматические для переменного и постоянного тока. М.: Стандартинформ, 2006.
13. International standard IEC 60898-2. Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations. Part 2: Circuit-breakers for a. c. and d. c. operation. Edition 1.1. – Geneva: IEC, 2003-07.
[1] В стандартах МЭК 60050-195 и МЭК 60050-826 термин "(электрически) квалифицированное лицо" ("(electrically) skilled person") определён следующим образом: лицо с уместным образованием и опытом, что позволяет ему или ей осознавать риски и избегать опасностей, которые может создать электричество (person with relevant education and experience to enable him or her to perceive risks and to avoid hazards which electricity can create).
[2] В стандартах МЭК 60050-195 и МЭК 60050-826 термин "(электрически) обученное лицо" ("(electrically) instructed person") определён так: лицо, достаточно осведомленное или контролируемое электрически квалифицированными лицами, что позволяет ему или ей осознавать риски и избегать опасностей, которые может создать электричество (person adequately advised or supervised by electrically skilled persons to enable him or her to perceive risks and to avoid hazards which electricity can create).
[3] Под способностью при коротком замыкании в стандарте МЭК 60898-1 понимают (включающую и отключающую) способность при коротком замыкании (short-circuit (making and breaking) capacity), т. е. коммутационную способность автоматического выключателя при коротком замыкании.
[4] В стандартах МЭК 60050-195 и МЭК 60050-826 определён похожий термин "нейтральная точка" ("neutral point"): общая точка многофазной системы, соединённой в звезду, или заземлённая средняя точка однофазной системы (common point of a star-connected polyphase system or the earthed mid-point of a single-phase system).
[6] Термин "ток мгновенного расцепления (автоматического выключателя)" ("instantaneous tripping current (of a circuit-breaker)") определён в стандарте МЭК 60050-442 "«... Часть 442. Электрические аксессуары" [9] следующим образом: значение тока, выше которого автоматический выключатель будет оперировать автоматически без преднамеренной выдержки времени (the value of current above which the circuit-breaker will operate automatically without intentional time-delay). В стандарте МЭК 60898-1 термин "ток мгновенного расцепления" ("instantaneous tripping current") определён аналогично: минимальное значение тока, заставляющее автоматический выключатель автоматически оперировать без преднамеренной выдержки времени (minimum value of current causing the circuit-breaker to operate automatically without intentional time-delay).
[7] Рассматриваемая таблица задаёт параметры 12 стандартных время-токовых зон автоматических выключателей, в пределах которых должны находиться время-токовые характеристики всех доброкачественных автоматических выключателей. Поэтому табл. 7 более правильно назвать так – "Параметры стандартных время-токовых зон автоматических выключателей".