Поражение электрическим током очень опасно не только для здоровья, но и для жизни. Самыми опасными местами поражения является ванная комната из-за повышенной влажности воздуха и кухня. Для защиты следует применять нужный аппарат Узо (устройство защитного отключения), которое стремительно набирает популярность и способно защищать от поражения электрическим током, выхода из строя приборов и от пожаров.
Средства и способы электрозащиты
Электрозащита — очень важная составляющая, благодаря которой не только можно предупредить несчастные случаи на предприятии или дома, избежать возгораний, но и уберечь аппаратуру от выхода из строя.
Она включает в себя:
- Изоляция.
- Заземление.
Оптимальным способом защиты от поражения электричеством является заземление, хотя надежная изоляция также занимает главную роль. Из курса физики: электрический ток течет по цепи с наименьшим сопротивлением, и, следовательно, он несет по этой цепи большее разрушение, чем по цепи с наибольшим сопротивлением.
Заземлять необходимо корпуса электрических приборов (для предприятий — машин) в случае пробоя изоляции с дальнейшей утечкой на корпус изделия и последующего электрическим поражением человека. Сопротивление заземления или заземляющего контура должно быть не более 4 Ом по технике безопасности. Этот вид защиты позволяет исключить вредное воздействие тока на организм человека.
Основное назначение контура заземления — исключение вероятности поражения электрическим током человека при прикосновении к корпусу или другой части оборудования, которая находится под напряжением фазного тока.
Предназначение устройства
Аббревиатура Узо — устройство защитного отключения и может расшифровываться как дифференциальный выключатель.
В сетях переменного напряжения до 1 тыс. В с заземленной нейтралью трансформатора (трансформаторная подстанция) для жилищного снабжения заземление не применяется в результате его малой эффективности.
Эта проблема решается совершенно другим способом, благодаря которому возможно минимизировать вероятность поражения электричеством, подразумевающая применение устройств дифференциального тока (система Узо в электрике).
Назначение Узо и его функция (дифференциальный выключатель) сводится к мгновенному отключению напряжения питания на защищенном участке электропроводки в случае превышения дифференциального тока допустимого значения.
Дифференциальный ток — это ток утечки, который возникает при пробое изоляции устройства, с дальнейшим поражением человека или выходом из строя аппаратуры.
От чего защищает Узо: от вредного или смертельного воздействия электрического тока, предотвращения выхода поражения электрическим током и случайного возгорания кабельной продукции.
Принцип работы
Функциональная идея принципа работы основана на законах физики, а именно должно выполняться следующее правило: четкого соблюдения равенства входящих и исходящих токов (следствие из I закона Кирхгофа) в цепях с активными и реактивными нагрузками.
Как работает Узо: ток, протекающий по фазе, должен быть равен току, протекающему по 0. Это утверждение применимо только для цепей с 1-й фазой. Для 3-фазных цепей можно предназначит этот закон по-другому: сила тока на нуле должна быть равна сумме токов, протекающих по каждой из фаз.
Для более глубокого понимания разберем следующую ситуацию: человек прикасается к корпусу насоса, выдающему воду из бака (резервуара для воды) в систему водоснабжения, который, в свою очередь, очень старый и пробивает на корпус. В результате этого образуется новая электроцепь, и происходит утечка (дифференциальный ток), следовательно, равенство нарушается. Происходит мгновенное отключение напряжения в квартире или на кухне в нужный момент без причинения вреда человеку.
Устройство прибора
Практически у всех моделей корпус из диэлектрика может выглядеть одинаково. Состоит из трансформатора, который имеет тороидальное исполнение с тремя обмотками — две первичные и управляющая обмотка. Первичные обмотки включены встречно, при протекании по ним токов, магнитные потоки являются разнонаправленными и их сумма равна нулю.
В схеме питания трансформаторных катушек установлены транзитные контакты, которые управляются реле (электро), находящееся в пассивном состоянии. При возникновении тока утечки ток появляется, и протекает в катушке управления, и она приводит реле в действие, своего рода ошибка, которая возникает при нарушении равенства магнитных потоков катушек. А также в Узо присутствует плата с усилителем.
Рекомендации по подключению и выбору устройства
Правильное подключение Узо очень важно, ведь от него зависит корректная работа всей системы защиты человека и оборудования, а также позволяет предупредить выход из строя самого аппарата защиты.
Подключение в сеть
Основное применение Узо получило в кухнях, ваннах и других комнат скопления электроприборов, а также при защите сети всей квартиры или дома.
Схема 1 — Вариант подключения
При необходимости применения в клубах, общежитиях оптимальным является общее селективное Узо. Основным отличием селективного УЗО от обычного большим временем срабатывания, и позволяет не отключать всю проводку, а лишь обесточивает определенный участок.
Для оптимального понимания приведен пример. Если в здании, где проводится дискотека произойдет пробой изоляции на корпус усилителя, то при касании оператором корпуса усилителя произойдет прекращения подачи напряжения на усилитель или аппаратуры, которая питается от данной цепи. Все остальное будет работать.
Важное правило: дополнительно должны быть защищены розетки (номинальным током не более 20) для стиральных машин, бойлеров и т. д., а также оборудования и электроинструмента вне помещения с таким же показателем номинального тока.
Основные ошибки подключения:
- Запрещается соединять нулевую фазу и клему заземления после выхода кабеля из УЗО (возможны ложные срабатывания Узо).
- УЗО должно быть подключено ко всем фазам (нулевой провод пойдет мимо Узо и электричество, текущее на нулевом проводе, будет восприниматься за утечку. Устройство будет постоянно срабатывать).
- Запрещено соединять нулевые провода розеток, которые находятся под контролем аппарата и заземлением (розетка будет создавать дифференциальный ток).
- Запрещается перемычить нулевые провода на входящих клемах (приводит к срабатыванию всех Узо сразу).
Благодаря правильной эксплуатации Узо будет долго служить, желательно тот участок куда установленно Узо обезопасить от попадания влаги, в противном случае оно выйдет из строя (зачем покупать еще одно, если можно сохранить и этот прибор на долгие годы).
Выбор устройства
Основным параметром считается чувствительность (выставляется значение тока утечки) в основном этот параметр колеблется от 10 до 30 мА, а вот для защиты от пожара необходимо установить Узо от 100 до 300 мА.
При неразветвленной проводке используется одно общее Узо на 30 мА (защита человека и от возможного пожара).
Чтобы определиться с Узо нужно произвести некоторые расчеты. Для начала необходимо просуммировать все мощности техники, которые применяются в квартире, затем полученное значение разделить на 220. Полученное значение и есть Iн. Из курса физике известно, что P=U*I, где P — мощность, U — напряжение, Iн — сила тока.
Пример расчета: необходимо выбрать Узо для защиты кухонных приборов таких как микроволновая печь (1500 Вт), холодильник (400 Вт), насос (600 Вт), мультиварка (1100 Вт), остальная техника (500 Вт).
- Общая мощность: P=1500+400+600+1100+500=4100 (Вт).
- Сила тока: I=P/U=4100/220=18,64 (A).
После произведенных расчетов необходимо определиться с Узо по номиналу тока (рекомендуется брать с небольшим запасом по току равному 25А).
Однако это еще не все параметры, на которые необходимо обратить внимание. Немаловажный критерий — категория тока утечки.
Категории делятся на группы:
- «АС» применяется во всех видах электрических сетей.
- «А» обладает самым низким порогом чувствительности (10 мА) и может фиксировать полуволну амплитуды тока. Необходимо использовать в том случае, если в помещении или на участке цепи (для групповых Узо) есть импульсные блоки питания.
Необходимо отметить, что Узо категории, А набирают популярность, ведь в квартирах применяется техника с импульсными блоками питания (компьютеры, принтеры, светодиодные лампы и т. д.).
Модельный ряд
Рынок моделей представлен иностранными компаниями (Италия, Польша, Германия) и позволяет выбрать прибор по критериям качества, надежности, цены. Самое распространенное и рекомендуемое УЗО на 25 и 30 мА.
УЗО классифицируется по следующим признакам:
По способу действия: наличие или отсутствия дополнительного источника питания.- По способу установки: стационарные и переносные.
- По числу полюсов: однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные.
- По наличию защиты от перегрузок и сверхтоков: есть или нет защиты.
- Регулируемость значений дифференциального тока: регулируемые и нерегулируемы.
- По поддержке импульсных источников питания: поддерживаются и не поддерживаются.
- По виду срабатывания: электронные и электромеханические.
Таким образом, для предотвращения несчастных случаев, выхода из строя аппаратуры, пожаров следует соблюдать правила техники безопасности. Для этих целей и нужно применять УЗО, которое отключит тот или участок сети. Для квартир и домов необходимо применять регулируемые УЗО категории «А», которые поддерживают приборы с импульсными блоками питания. А также необходимо учесть номинальный ток, чувствительность и утечку тока. Стоимость самого прибора невелика, но именно это устройство способно сохранить ваши приборы, причем стоимость некоторых из них намного выше стоимости самого Узо; спасти от пожара и ненужных проблем, а, возможно, даже и спасет вам или вашим близким жизнь.
