Ток защитного проводника и ток прикосновения

ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ
Анализ понятий “ток защитного проводника”и “ток прикосновения”
Харечко Ю. В., канд. техн. наук

Приведен анализ терминов “ток защитного проводника” и “ток прикосновения”, уточне-ны их определения.

 Ключевые слова: ток защитного проводника, ток прикосновения, электроустановка зда-ния.

В последние годы в некоторых стандартахМЭК, устанавливающих требования к низко-вольтным электроустановкам и электрообору-дованию, появились два новых термина”ток защитного проводника” и “ток прикосно-вения”. Ими обычно заменяют термин “токутечки” [1]. Однако анализ новых понятий итребований стандартов МЭК, использующихих, позволил установить наличие серьезныхлогических противоречий, которые при подго-товке новой национальной нормативной доку-ментации должны быть устранены.

Термин “ток защитного проводника” 

Термин “ток защитного проводника” впер-вые был использован в первой редакции стан-дарта МЭК 60990 1990 г. В действующемстандарте МЭК 60990 [2] ему дано следующееопределение: ток, который протекает в защит-ном проводнике.
Стандарт МЭК 60990 представляет собойосновополагающий стандарт по безопасности1 ,содержащий требования к методам измерениятоков прикосновения и токов защитного про-водника, источником которых является элект-рооборудование. Широко распространенныйтермин “ток утечки” в стандарте МЭК 60990был заменен двумя более конкретными терми-нами “ток прикосновения” и “ток защит-ного проводника”. Аналогично начали изменятьтерминологию и в других стандартах МЭК на электрооборудование и электроустановки.Определение термина “ток защитного провод-ника”, приведенное в стандарте МЭК 60990,было использовано в стандарте МЭК 61140[3,4], также представляющем собой основопо-лагающий стандарт по безопасности, и встандарте МЭК 60519-2 [5].
В Международном электротехническом сло-варе (МЭС) в стандарте МЭК 60050-826[6] термин “ток защитного проводника”сформулирован так: электрический ток, возни-кающий в защитном проводнике, такой, какток утечки или электрический ток, являющий-ся следствием повреждения изоляции.
В стан-дарте МЭК 60598-1 [7] ему дано следующееопределение: ток, который протекает в защит-ном проводнике. В примечании к нему уточне-но, что этот ток может оказывать воздействиена оперирование УДТ ^защитных устройствдифференциального тока)2 , включенных в туже цепь.
В стандарте МЭК 61558-1 [8] содержитсяопределение термина “ток защитного заземля-ющего проводника”: ток, который протекает взащитном заземляющем проводнике. В приме-чании к нему разъясняется, что этот ток мо-жет оказывать воздействие на оперированиеУДТ, включенных в ту же цепь.
Указанные определения терминов “ток за-щитного проводника” и “ток защитного зазем-ляющего проводника” характеризуют любойэлектрический ток, который может протекатьв защитном проводнике и в защитном заземляющем


1
Основополагающие стандарты по безопасности предназна-чены для использования техническими комитетами МЭКпри подготовке ими стандартов на конкретные виды элект-рооборудования и электроустановок, требования которыхформулируют с учетом требований основополагающихстандартов.
2
В национальной нормативной документации эти устройст-ва обычно называют устройствами защитного отключения(УЗО).


проводнике при разных условияхоперирования электроустановки здания. Онможет протекать и в нормальном режимеэлектроустановки здания, характеризующемсяотсутствием каких-либо повреждений, и ваварийном режиме в условиях одного или не-скольких повреждений, например, при повреж-дении основной изоляции опасной токоведу-щей части. Поэтому определения, указанные встандартах МЭК, не представляют практиче-ского интереса, так как охватывают все элект-рические токи в защитном проводнике без ихотнесения к конкретному режиму электроуста-новки здания. Более того, термин “ток защит-ного проводника” в подобной интерпретацииподменяет собой не только термин “ток утеч-ки”, но и другие,  качественно отличающиесяот него термины “ток замыкания на землю” [1] и “ток повреждения”3, что неминуемо ве- дет к росту неопределенности в терминологии нормативных документов.
В стандарте МЭК 60950-1 [9] рассматрива- емому термину дается более конкретное опре- деление для одного из режимов электроуста- новки: ток, протекающий через защитный заземляющий проводник при нормальных условиях оперирования. В примечании к нему указано, что ток защитного проводника был ранее включен в термин “ток утечки”.
Британский стандарт В8 7671 [10] такжеопределил термин “ток защитного проводни-ка” для нормального режима низковольтнойэлектроустановки: электрический ток, которыйпротекает в защитном проводнике при норма-льных условиях оперирования. Причем дан-ным термином в нем был заменен использо-вавшийся ранее термин “ток утечки наземлю”: ток, который протекает в землю илив сторонние проводящие части в цепи, являю-щейся электрической. Этот ток может иметьемкостную составляющую, включающую всебя ту, которая получается в результате пред-намеренного использования конденсаторов.
Как уже отмечалось, в стандартеМЭК 60990 термин “ток утечки” заменен дву-мя специальными терминами “ток защитногопроводника” и “ток прикосновения”. Однакоанализ определения термина “ток защитногопроводника” указывает на то, что термин “токутечки” также фактически заменили терминами “ток замыкания на землю” и “ток повреж-дения”. Последняя замена бессмысленна, по-скольку, как следует из определений терминов”ток утечки на землю” и “ток замыкания наземлю”, эти токи характеризуют принципиаль-но разные режимы оперирования электроуста-новки здания.
В нормативной документации все условияоперирования электроустановки здания подраз-деляют на нормальные (когда нет поврежденияизоляции токоведущих частей и, следовательно,мала вероятность поражения электрическимтоком) и аварийные, при которых имеет местокак минимум единичное повреждение изоля-ции какой-то токоведущей части и велика ве-роятность поражения электрическим током. Внормальном режиме электроустановки зданияпо защитному проводнику протекает ток,представляющий собой совокупный ток утеч-ки одновременно работающего электрообору-дования класса I, измеряемый тысячными до-лями ампера. В аварийном режиме призамыкании какой-либо токоведущей части наоткрытую проводящую часть электрооборудо-вания класса I (т. е. при возникновении замы-кания на землю) по защитному проводникубудет протекать ток замыкания на землю, ко-торый при типах заземления системы Т1\1-С,ТТЯ-Б и ТТМ-С-Б [11,12] может достигать ты-сяч ампер. Указанные токи имеют качествен-ные отличия: ток утечки всегда протекает позащитному проводнику в нормальных услови-ях, а ток замыкания на землю – только ваварийном режиме электроустановки здания.
Возникает вопрос: как можно замерить токв защитном проводнике, “генерируемый” ис-пытываемым электрооборудованием класса I,когда какая-то его токоведущая часть из-заединичного повреждения основной изоляциизамкнулась на открытую проводящую часть?Фактически необходимо измерить ток в ава-рийном режиме электроустановки здания. Токв защитном проводнике, присоединенном коткрытой проводящей части аварийного элект-рооборудования класса I, будет равен току за-мыкания на землю. Значение последнего зави-сит от типа заземления системы, которомусоответствует электроустановка здания, а так-же от полного сопротивления цепи линейныйпроводник защитный проводник, проходя-щей от источника питания до места измере-ния (места замыкания на землю).
Характери-стики испытываемого электрооборудования невлияют на значение тока замыкания на землю. Аварийное электрооборудование в указан-ных условиях представляет собой лишь точку,в которой произошло замыкание на землю.Выполнение подобного измерения в испытате-льной лаборатории не имеет никакого смысла,так как его следует осуществлять в конкрет-ной точке конкретной электроустановки зда-ния. Поэтому требованиями стандарта МЭК60990 оно не предусмотрено.


3
В стандарте МЭК 60050-826 дается следующее определе-ние термина “ток повреждения”: ток, который протекаетчерез данную точку повреждения в результате поврежде-ния изоляции.