Электробезопасность жилища, устройство защитного отключения и его применение

Нынешний размах строительства, особенно в жилищном секторе, предполагает соблюдение объемного перечня условий качества и эффективности работ. И это естественно, ведь здания возводятся для людей. При этом каждое здание обеспечивается электроэнергией, а это, как мы знаем, не только светло, тепло и полезно, но также опасно.

Чтобы не подвергать людей такой опасности ученые Белорусского государственного аграрного технического университета, кандидаты технических наук, доценты А.И.Федорчук и В.Г.Андруш предложили устройство защитного отключения (УЗО) для электроустановок жилых и общественных зданий. Доклад на эту тему ими был представлен на международной научно-технической конференции «Энергосбережение – важнейшее условие инновационного развития АПК» в Минске.

Для повышения уровня электробезопасности в жилищном секторе целесообразно применение дифференциальных устройств защитного отключения (УЗО), а в домах коттеджного типа также системы уравнивания потенциалов.

При использовании УЗО существует два основных варианта его монтажа. Первый – одно УЗО на все жилище с током срабатывания 30 мА. К плюсам такого решения следует отнести невысокую цену устройства, а также то, что УЗО не будет занимать .много места. К недостаткам данного варианта относится то, что в этом случае трудно определить, на какой из существующих линий произошла утечка тока, а также то, что при срабатывании устройства вся квартира остается без электропитания.

Второй вариант – установка нескольких дополнительных УЗО, например, одно УЗО на розеточную линию с уставкой 30 мА и отдельные УЗО на 10 мА на другие линии (например, на линии, питающие стиральную машину, электроплиту и «теплые» полы). По сравнению с предыдущим, это более современный вариант, поскольку при возникновении какой-либо проблемы с электропроводкой или электроприборами будет отключаться только соответствующая линия, а не вся квартира. Недостатки данной системы – более высокие затраты и необходимость иметь значительно больше свободного места. Более чем одно УЗО, как правило, удается установить лишь в индивидуальный внутриквартирный щиток, специально спроектированный для этих целей. В обычном щитке на лестничной площадке для этого, как правило, не хватает места.

При использовании данного варианта рядом с автоматическим выключателем, защищающим весь дом, устанавливается так называемое селективное УЗО типа S, время срабатывания которого составляет 0,3-0,5 с. Более длительное время срабатывания даст возможность среагировать на возникшую утечку и отключиться устройствам первой линии, защищающим отдельные электроприборы или линии дома (квартиры). Только в случае если они не сработают, оно отключит всю схему электроснабжения целиком.

В некоторых случаях установка УЗО нецелесообразна при наличии старой ветхой проводки в помещении. В данной ситуации свойство УЗО обнаруживать утечку тока может вызвать ряд проблем из-за ложного срабатывания. Поэтому в данном случае рекомендуется установка в местах с повышенной опасностью розеток со встроенным УЗО.

В наших домах встречаются так называемые "евророзетки" с заземляющим контактом, однако, часто он никуда не подсоединен, и к электроприборам ведут только два провода фазный и РЕN-проводник (служащий одновременно и нулевым, и защитным). Возникает вопрос, а смогут ли выключатели дифференциального тока спасти человека при такой схеме электропитания (система TN-C).

Как известно, УЗО сравнивает токи, текущие по двум проводам к потребителю и от него. Когда, скажем, наш холодильник или другой прибор исправен, их величины равны, и все работает нормально. Но вот произошел пробой на корпус (а он у нас не заземлен). Утечка не возникает - токи все равно остаются одинаковыми, однако, на корпусе появляется опасный потенциал. В этом случае человек, коснувшись одновременно холодильника и радиатора центрального отопления или водопроводной арматуры, получит ощутимый удар и одновременно откроет путь току на землю. Если УЗО сработает – все останутся живы, отделавшись испугом, а вот без защитного устройства последствия будут гораздо серьезнее.

Избавить себя от острых ощущений можно, подключив отдельную заземляющую (зануляющую) шину (проводник РЕ). В такой схеме УЗО разорвет цепь уже тогда, когда появится напряжение на корпусе холодильника.

В жилых зданиях не допускается применять УЗО, автоматически отключающие потребителя от сети при кратковременном исчезновении или недопустимом падении напряжения сети. При этом УЗО должно со­хранять работоспособность на время не менее 5 с при снижении напряжения до 50 % номинального. В жилых зданиях целесообразно применяться УЗО типа «А», реагирующие не только на переменные, но и на пульсирующие токи повреждений. Источником пульсирующего тока являются, например, стиральные машины с регуляторами скорости, ре­гулируемые источники света, телевизоры, видеомагнитофоны, персональные компьютеры и др.

При применении защитного автоматического отключе­ния питания в индивидуальных жилых домах коттеджного типа должна быть выполнена основная система уравнива­ния потенциалов, а при необходимости также дополнительная система уравнивания потенциалов.

Основная система уравнивания потен­циалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие части (рисунок):

1)  нулевой защитный РЕ – проводник;

2) заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в здание (если есть заземлитель);

3) металлические трубы коммуникаций, входящих в здание: го­рячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления, газо­снабжения и т.п; если трубопровод газоснабжения имеет изолирующую вставку на вводе в здание, к основной системе уравнивания потенциалов присоединяется только та часть трубопровода, которая находится относительно изолирующей вставки со стороны здания;

4) металлические части каркаса здания;

5) металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования. При наличии децентрализованных систем вентиляции и кондиционирования металлические воздуховоды сле­дует присоединять к шине РЕ щитов питания вентиляторов и кон­диционеров;

6) заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категорий;

7) заземляющий проводник функционального (рабочего) зазем­ления, если такое имеется и отсутствуют ограничения на присое­динение сети рабочего заземления к заземляющему устройству за­щитного заземления;

8) металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.

Проводящие части, входящие в здание извне, должны быть со­единены как можно ближе к точке их ввода в здание.

Для соединения с основной системой уравнивания потенциа­лов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине при помощи проводников си­стемы уравнивания потенциалов.

Система дополнительного уравнивания по­тенциалов должна соединять между собой все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части стацио­нарного электрооборудования и сторонние проводящие части, вклю­чая доступные прикосновению металлические части строительных конструкций здания, а также нулевые защитные проводники, включая защитные проводники штепсельных розеток.

Для уравнивания потенциалов могут быть использованы специально предусмотренные проводники либо открытые и сторонние проводящие части, если они удовлетворяют требованиям к защитным проводникам в отношении проводимости и непрерывности электрической цепи.

Рисунок – Система уравнивания потенциалов в здании:

• М – открытая проводящая часть;
• С1 – металлические трубы водопровода, входящие в здание;
• С2 - металлические трубы канализации, входящие в здание;
• С3 - металлические трубы газоснабжения с изолирующей вставкой на вводе, входящие в здание;
• С4 – воздуховоды вентиляции и кондиционирования;
• С5 – система отопления;
• С6 - металлические водопроводные трубы в ванной комнате;
• С7 – металлическая ванна;
• С8 – сторонняя проводящая часть в пределах досягаемости от открытых проводящих частей;
• С9 – арматура железобетонных конструкций;
• ГЗШ – главная заземляющая шина; 
• Т1 – естественный заземлитель; 
• Т2 – заземлитель молниезащиты (если имеется); 
• 1 – нулевой защитный проводник;  
• 2 – проводник основной системы уравнивания потенциалов; 
• 3 - проводник   дополнительной системы уравнивания потенциалов; 
• 4 – токопровод системы молниезащиты; 
• 5 – контур (магистраль) рабочего заземления в помещении информационного вычислительного оборудования; 
• 6 – проводник рабочего (функционального) заземления; 
• 7 – проводник уравнивания потенциалов в системе рабочего (функционального)  заземления; 
• 8 – заземляющий проводник.

  Рекомендуется выполнять повторное заземление РЕ – проводников на вводе в здание. Внутри больших и многоэтажных зданий аналогичную функ­цию выполняет уравнивание потенциалов посредством присоединения нулевого защитного проводника к главной