З кінця XX століття в домашній проводці житлових приміщень масово з’явилася потужна побутова техніка.
Пральні машини, джакузі, опалювальні прилади споживають багато електроенергії, з чим не завжди справляється стара електропроводка, виконана зі звичайної алюмінієвої «локшини» площею 2,5 квадрата.
Дроти перегріваються, ізоляція горить, втрачаючи свої властивості. Є струми витоку, є ймовірність пошкодження людини від дії електричного струму.
Сучасні вимоги електробезпеки вимагають модернізації старої схеми електрообладнання квартири з використанням нових захисних пристроїв. І всі новозбудовані будівлі, навіть з хорошою ізоляцією електропроводки, оснащені такими захистами.
Принципи роботи
Захисний пристрій відключення і дифузори мають загальний елемент – опорний орган, який реагує на появу струмів витоку в ланцюзі через пошкоджену ізоляцію.
УЗО
Установка пристрою захисного відключення (УЗО) виконується після введення машин в квартиру або захищеної групи споживачів.
Фазний і нульовий дроти пропускаються всередині вбудованого трансформатора струму. В його магнітному сердечнику додаються магнітні потоки від вхідного і вихідного струму, створюється результуючий потік FΣ. При хорошій ізоляції електрообладнання відсутні струми витоку, через нульовий провід повертається таке ж значення навантаження, як і в фазі, FΣ = 0.
При псуванні ізоляції проводу або побутового приладу частина фазного струму надходить на землю через місце пошкодження, минаючи нейтральну. У трансформаторі спостерігається перевищення фазного струму над струмом в нейтральному положенні, виникає дисбаланс, з’являється магнітний потік Σ>0.
Навколо магнітного сердечника монтується обмотка вимірювального реле. Він створює струм дисбалансу ΔI, прямо пропорційний величині потоку FΣ.
Струм дисбалансу вимірюється логічної схемою, виконаної на твердотільних елементах в статичних реле, або перетвореної в магнітну силу в електромагнітних. При досягненні встановлених значень спрацьовує реле KL, яке знімає напругу з ланцюга своїми силовими контактами виконавчого механізму.
Для правильної, точної роботи УЗО обов’язкова робота надійної схеми заземлення з системами вирівнювання потенціалу, зазвичай виконується шляхом включення в електричний ланцюг ПЕ-провідника.
Диференціальні автомати
Принцип роботи дифузорів повторює і розширює методи, закладені для УЗО. Постійне порівняння змін струмів (диференціалів) між вхідною фазою і вихідним нульовим проводом здійснюється вбудованим УЗО, яке працює аналогічно автономним конструкціям. Однак диференціальні реле більш складні, мають:
- індивідуальний автоматичний вимикач для кожної фази;
- важіль ручного управління;
- термічний тріппер, виконаний біметалевими пластинами, які при нагріванні згинаються, створюють зусилля на засувці,
тримаючи кулемет в положенні «включено» і вибивайте його.
Тепловий вимикач реагує з тимчасовою затримкою на струм надлишкового навантаження, викликаючи надмірний нагрів проводів.
Електродинамічний вимикач магнітного кола від котушки з рухомим сердечником, який при заданих струмах швидко втягує і відключає диференціальний автомат від струмів короткого замикання, що виникають в ланцюзі без утримання часу.
Порівняльна характеристика
Внутрішня схема УЗО нічим не захищена від струмів перевантаження і коротких замикань, що проходять через неї. Вона може від них постраждати. Тому завжди перед пристроєм захисного відключення в електричному ланцюзі ставлять автоматичний вимикач відповідного розряду.
Дифузор поєднує в своїй конструкції обидві ці функції і не потребує такого додаткового захисту.
Конструкція і розміри
УЗО і диференціальні автомати виконані із загальної блокової конструкції з роздільними діелектричними корпусами з негорючих пластиків. Всі компоненти поміщаються всередину, навісне кріплення не використовується.
Кріплення обох пристроїв захисту проводки побутового будинку в електрощиті здійснюється на DIN-рейці. Комутація відповідних і вихідних проводів живлення виконується шляхом затискання клем під гвинтом.
Диференціальні реле містять більше конструктивних елементів, ніж УЗО, мають збільшені габарити. Їх слід враховувати перед покупкою і початком монтажу: може знадобитися додатковий електрощит більшої потужності.
Вибір пристрою за ціною
Вартість диференціальних автоматів вище, ніж УЗО. Але важливо враховувати і інші параметри, важливі при експлуатації.
Захисні характеристики
УЗО працює тільки при порушеннях ізоляції в ланцюзі, запобігає від електротравм і аварій в разі виникнення небезпечного потенціалу на корпусах електрообладнання і металевих предметах приміщення.
З огляду на можливість фібриляції серця при змінному струмі 50 мА, УЗО встановлюють ≤30 мА електрообладнання звичайних житлових приміщень і ≤10 мА – санвузли, кухні з підвищеною вологістю.
Для захисту будівель від пожежі при перегріві ізоляції проводів використовуються УЗО з огрубілими установками до 100÷300 мА. Але в цьому випадку безпеку людини виконують більш розумні захисні сили.
За призначенням автоматичні вимикачі маркуються індексами: A, B, C, D, K, Z. Їх особливості:
- Автоматичні вимикачі серії А захищають виносні ланцюги і напівпровідникові прилади (кратність відсікання встановлена на рівні 2÷4 В);
- Прилади типу В постачають освітлювальні мережі загального користування (кратність 3÷6 В);
- Конструкції з характерним С витримують помірне перевантаження пусковими струмами з кратністю 5÷10 В;
- Вироби класу D захищають активно-індуктивні навантаження при важкому пуску (наприклад, електродвигуни), виготовляються з чутливим набором 10÷20 В;
- Пристрій
Тип К працюють з індуктивними навантаженнями. Кратність відсікання 8÷12 дюймів;
Вибір рейтингу теплового тріпера (6÷40 А) здійснюється за таблицями номінального струму з урахуванням можливостей проводів витримувати передану потужність. При цьому створюється невеликий запас в один крок від допустимого навантаження.
Комплект захисту струмовідсікання у електродинамічного тріппера вибирається з невеликим запасом настройки від аперіодичної складової, що виникає при запуску електроприладів.
Ремонтопридатність УЗО і дифузорів
Ввідний автомат в ланцюзі з УЗО встановлюється окремо. Поломка менш складної конструкції УЗО усувається легше, замінене обладнання коштує дешевше.
Ремонт диференціальної машини зажадає більше витрат, ніж УЗО. Його будова і конструкція складніше.
Виправлення неполадок
Відключати електрику в квартирі завжди не приємно. Причина спрацьовування справного УЗО очевидна – поломка ізоляції ланцюга. Шукати його необхідно в тій місцевості, де знаходиться захист.
При роботі диференційного автомата можливі наступні:
- порушення ізоляції;
- перевищення струмів навантаження;
- короткі замикання в мережі.
Вам доведеться проаналізувати всі можливі варіанти роботи цього захисту.
Для короткочасної подачі напруги при несправному УЗО допустимо шунтування його входу з виходом кожного проводу. Довго цього робити не можна – порушується електробезпека проводки.
У разі несправності диференціального автомата така методика виключає захист автоматичним вимикачем.
Вибір способу захисту ланцюга живлення між УЗО і дифузором здійснюється щодо індивідуальних особливостей обладнання з урахуванням матеріальних витрат. Наприклад, один автоматичний вимикач може виконувати функцію захисту групи споживачів, в якій працює кілька УЗО.
Додаткову інформацію по темі ви можете побачити на відео власника УЗО або дифузора «Записки електрика».
Задавайте питання в коментарях, діліться інформацією з друзями через кнопки соціальних мереж.