Книга: Профессиональные советы домашнему электрику
Назад: 12.1. Варианты защиты человека от удара током
Дальше: 12.3. Электромеханические и электронные УЗО
12.2. Использование устройства защитного отключения
Принцип действия защитного отключения
Определение.
Функционально устройство защитного отключения (УЗО) можно определить как быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электросети.
Устройства защитного отключения, реагирующие на дифференциальный ток, наряду с устройствами защиты от сверхтока, относятся к дополнительным видам защиты человека от поражения при косвенном прикосновении, обеспечиваемой путем автоматического отключения питания. Защита от сверхтока (при применений защитного зануления) обеспечивает защиту человека при косвенном прикосновении — путем отключения автоматическими выключателями или предохранителями поврежденного участка цепи при коротком замыкании на корпус.
При малых токах замыкания, снижении уровня изоляции, а также при обрыве нулевого защитного проводника зануление недостаточно эффективно, поэтому в этих случаях УЗО является единственным средством защиты человека от электропоражения.
В основе действия защитного отключения, как электрозащитного средства, лежит принцип ограничения продолжительности протекания тока через тело человека (за счет быстрого отключения) при непреднамеренном прикосновении его к элементам электроустановки, находящимся под напряжением. Из всех известных электрозащитных средств УЗО является единственным, обеспечивающим защиту человека от поражения электрическим током при прямом прикосновении к одной из токоведущих частей.
Вспомогательным, но не менее важным свойством УЗО является его способность осуществлять защиту от возгорания и пожара, возникающих вследствие возможных повреждений изоляции, неисправностей электропроводки и электрооборудования. Ведь более трети всех пожаров происходят по причине возгорания электропроводки в результате нагрева проводников по всей длине, искрения, горения электрической дуги на каком-либо элементе, вызванных токами короткого замыкания.
Короткие замыкания, как правило, образуются из-за дефектов изоляции, замыканий на землю, утечек тока на землю. УЗО, реагируя на ток утечки на землю или защитный проводник, заблаговременно, до развития КЗ, отключает электроустановку от источника питания, предотвращая тем самым недопустимый нагрев проводников, искрение, возникновение дуги и возможное последующее возгорание.
Внимание.
Ничто не может защитить человека, если он «безбашенный». Если такой специалист возьмется одной рукой за фазный провод, а другой — за нейтраль, то никакие обычные, т. е. реально доступные автоматические устройства защиты не смогут отличить ситуацию от подключения дополнительной нагрузки. И человек, скорее всего, станет неодушевленным специалистом.
В каких случаях установка УЗО нецелесообразна?
УЗО нецелесообразно устанавливать при наличии старой ветхой проводки в помещении, поскольку в этом случае свойство УЗО обнаруживать утечку тока может вызвать ряд проблем. Например, при старой электропроводке устройство электрозащиты может срабатывать непредсказуемым образом. Поэтому в данном случае рекомендуется установка в местах с повышенной опасностью розеток со встроенным УЗО.
История развития устройств защитного отключения
Первое устройство защитного отключения (УЗО) было запатентовано германской фирмой RWE в 1928 г., когда принцип токовой дифференциальной защиты, ранее применявшийся для защиты генераторов, линий и трансформаторов, был применен для защиты человека ot поражения электрическим током.
В 1937 г. фирма Schutzapparategesellschaft Paris & Со изготовила первое действующее устройство на базе дифференциального трансформатора и поляризованного реле, имевшее чувствительность 0,01 А и быстродействие 0,1 с. В том же году с помощью добровольца (сотрудника фирмы) было проведено испытание УЗО. Эксперимент закончился благополучно, устройство сработало четко, доброволец испытал лишь слабый удар электрическим током, хотя и отказался от участия в дальнейших опытах. Все последующие годы, за исключением военных и первых послевоенных, велась интенсивная работа по изучению действия электрического тока на организм человека, разработке электрозащитных средств и в первую очередь — совершенствованию и внедрению УЗО.
О русскоязычной терминологии защитного отключения
Термин устройство защитного отключения — УЗО, принятый в отечественной специальной литературе, наиболее точно определяет назначение данного устройства и его отличие от других коммутационных электрических аппаратов — автоматических выключателей, выключателей нагрузки, магнитных пускателей и т. д.
Но иногда встречается неточность, даже вкравшаяся в стандарты. Это определение УЗО, как «устройства, управляемого остаточным током». Здесь нарушена элементарная причинно-следственная связь. Устройство не управляется этим током, а реагирует на него!
В последних отечественных стандартах (серии ГОСТ Р 51326,51327) запутана терминология: в отличие от принятого в основном стандарте (ГОСТ Р 50807-95) определения, УЗО называется то «выключатель дифференциального тока — ВДТ», то «автоматический выключатель дифференциального тока — АВДТ.
Часто применяется другое, не соответствующее стандартам название УЗО — «дифференциальный выключатель». Это название распространилось из переведенных не специалистами-электриками проспектов зарубежных фирм. Соотношение понятий «УЗО, автомат защиты и дифавтомат» приведены для наглядности в табл. 12.4.
О терминологии защитного отключения за рубежом
За рубежом приняты следующие обозначения:
♦ в США и Канаде — RCD (residual-current device), RCCB (Residual Current Circuit Breaker), GFI (ground fault interrupter), ALCI (appliance leakage current interrupter); GFCI (Ground Fault Circuit Interrupter — размыкатель тока утечки на землю);
♦ в Австралии — Safety Switch;
♦ в Великобритании — Trip, Trip Switch, e.l.c.b. (earth leakage circuit breaker — выключатель тока утечки на землю);
♦ В Германии, Австрии — Fehlerstrom-Schutzschalter (Fehlerstrom-Schutzeinrichtung). Сокращенно: FI-Schutzschalter (F-Fehler — повреждение, неисправность, утечка, I — символ тока в электротехнике, Schutzschalter — защитный выключатель, Schutzeinrichtung — защитное устройство);
♦ во Франции — DD — disjoncteur differentiel (дифференциальный выключатель).
В настоящее время действует международная классификация УЗО, разработанная международной электротехнической комиссией (МЭК):
♦ RCD (residual current protective device) — защитное устройство по дифференциальному (разностному) току, общее название УЗО;
♦ PRCD (portable residual current protective device) — переносное защитное устройство по дифференциальному току;
♦ PRCD-S (portable residual current protective device-safety) — переносное защитное устройство по дифференциальному току (в кабеле-удлинителе);
♦ SRCD (fixed socket outless residual current protective device) — защитное устройство по дифференциальному току (встроенное в розетку);
♦ RCCB (residual current operated circuit-breakers without integral overcurrent protection) — защитное устройство по дифференциальному току без встроенной защиты от сверхтоков;
♦ RCBO (residual current operated circuit-breakers with integral overcurrent protection) — защитное устройство по дифференциальному току со встроенной защитой от сверхтоков;
♦ RCM (residual current monitor) — устройство контроля дифференциального тока (тока утечки).
Примечание.
Кроме того, выбрано общее название — RCD — residual current protective device. Точный перевод — защитное устройство по разностному (дифференциальному) току.
Назад: 12.1. Варианты защиты человека от удара током
Дальше: 12.3. Электромеханические и электронные УЗО
