Смертельно опасными для человека являются даже очень слабые токи, в десятки раз меньшие, чем те, которые приводят в действие бытовые электроприборы. Именно поэтому предохранители и автоматические выключатели, которыми оборудованы квартиры, не срабатывают, когда под напряжение попадает человек. В Европе этот факт вызывает определенное беспокойство. Так, английское правительство собирается предпринять ряд мер, направленных на обеспечение безопасности граждан в своих домах. Прежде всего англичан будут спасать от электричества — сообщает ВВС. По информации правительства, каждый год в Великобритании 10 человек гибнут, а около 750 получают тяжелые ранения в результате поломок самодельной электропроводки в квартирах. При этом уровень смертности дома и на работе от ударов током в Англии гораздо выше, чем в других странах Европы. В первую очередь пункт об электрической безопасности будет внесен в Положение о строительстве Великобритании.
Для обеспечения защиты от поражения током при касании неисправного устройства в европейских странах уже несколько лет применяется специальное устройство защитного отключения (УЗО). Его назначение — отключать напряжение в случае, если электрический ток пытается найти себе иной путь, нежели тот, по которому он должен течь. Оно срабатывает (отключает сеть) даже при касании оголенного контакта в розетке. УЗО постоянно сравнивает ток, протекающий по фазному проводу (к электроприбору) с током, протекающим по нейтрали (от электроприбора). Когда разность этих токов достигает опасного для жизни человека значения (обычно это 30 мА), устройство отключает питающее напряжение. Это означает, что если человек прикоснется к оголенному проводу или неисправному электроприбору и через него на «землю» потечет ток, устройство тут же отклю¬чит напряжение. Причем время срабатывания УЗО на¬столько мало, что ток не успеет причинить ущерба здоровью человека. Таким образом, даже при нарушенной изоляции УЗО полностью защищает человека или любое живое существо от случайного поражения электрическим током.
По современным правилам электробезопасности в квартире или в доме может быть несколько УЗО. Так, во влажное помещение устанавливается специальное, особо чувствительное УЗО. Так, немецкие специалисты производят розетки со встроенным УЗО. Например, ситуация, когда бытовая техника имеет металлический корпус и стоит во влажном помещении, может оказаться опасной, и по правилам электробезопасности, принятым во всем мире, такая техника имеет вилку с заземляющим контактом. В нашей же стране существует достаточно жилья, где нет защитного заземления, и в таком случае УЗО необходимо.
В Правила устройства электроустановок коррективы в соответствии с международными нормами были внесены совсем недавно, а до последнего времени допускалось подсоединять заземляющий контакт к нулевому проводу. Нулевой провод не является защитным заземлением, и при его обрыве происходит поражение током от металлических частей приборов. Кроме защиты людей и животных от поражения электротоком, УЗО также снижает возможность возникновения пожара из-за повреждений электропроводки. При использования дифференциальных автоматов, то есть автоматических выключателей с устройством защитного отключения, при превышении определенного значения, установленного с учетом чувствительности дифференциального автомата, происходит мгновенное отключение от сети. Защита от контактного напряжения и риска поражения электрическим током, обеспечиваемая этими УЗО, является осно¬вополагающим элементом при любом нормальном применении и исключительно важна.
Дифференциальные автоматы используют трансформатор с магнитным размыкателем, приводимым в действие поляризованным реле. Оно измеряет переменный ток (тип АС) или переменный и пульсирующий ток с компонентами DC (тип А) и не чувствительно к сверхтокам до 250 А. Отсутствие чувствительности к сверхтокам устраняет ложные срабатывания, вызываемые атмосферными изменениями. Дифференциальные автоматы подразделяются на две категории в зависимости от их чувствительности: низкочувствительные и высокочувствительные.
Низкочувствительные устройства скоординированы с системой заземления для обеспечения защиты от непрямого контакта, другими словами, «следят» за тем, чтобы доступные металлические части, обычно изолированные, не оказались бы под напряжением в результате повреждения изоляции.
Высокочувствительные устройства используются для обеспечения защиты при прямых контактах. Их еще называют физиологически чувствительными, поскольку человек, который случайно касается находящейся под напряжением части (оголенного провода, клеммы без защитной крышки), представляет собой сопротивление, оказываемое его собственным телом, току, проходящему от проводника к земле. Дифференциальный автомат должен немедленно отключить электропитание, как только этот ток превысит безопасный уровень. Этот тип особенно удобен для применения в жилых домах и в тех случаях, где имеется риск прямого контакта с токоведущими частями. Высокочувствительные устройства обеспечивают мгновенную защиту при непрямом контакте.
Дифференциальные автоматы, работающие на остаточном токе с максимальной токовой защитой, объединяют в едином устройстве функцию защиты при утечке на землю и термомагнитную функцию защиты, что является типичным для автоматических выключателей. Устройство срабатывает в обоих случаях, как при утечке тока на землю, так и при коротких замыканиях, и обеспечивает защиту при коротком замыкании до максимального значения, указанного на этикетке.
Защитные устройства типа УЗО устанавливаются в распределительном шкафу квартиры (их, кстати, можно устанавливать и в уже стоящих шкафах). Устройство ставится после вводного автомата, защищая всю квартиру (дом). Можно поставить его только на конкретное устройство, например, для использования защиты стиральной машины или электроплиты. В этом случае желательно использовать УЗО на ток утечки 10 мА. Для защиты всей квартиры обычно используется УЗО на ток утечки 30 мА (нагрузка в квартире дробится, и общий ток утечки дробится вместе с ней, следовательно, общий ток утечки будет складываться из более мелких, поэтому и необходим более «мощный» автомат). Поскольку УЗО используется в комплекте с автоматом защиты (автомат защиты от перегрузки и короткого замыкания), существуют дифференциальные автоматы, которые совмеща¬ют все три вида защиты — от короткого замыкания, перегрузки и утечки.
Во многих новостройках эти приборы уже устанавливаются — они закладываются на стадии проектирования, а реконструкция остальных жилых домов связана с целым рядом технических проблем, которые мешают привести их в соответствие с европейскими стандартами. Сейчас выпускаются двухмодульные дифференциальные автоматы (1 полюс + нейтраль), которые имеют ширину всего двух стандартных модулей (17,5 мм каждый) и поэтому очень удобны для использования в потребительских щитах, где место для установки ограничено. Они обеспечивают те же функции, что и все другие дифференциальные автоматы: защиту при прямом и непрямом контакте, от возгорания, вызванного утечкой тока на землю, и так далее.
Особое внимание, как уже говорилось, необходимо обратить на безопасность ванной комнаты, поскольку из всех помещений квартиры самой опасной, безусловно, является именно она. Вода и сильная влажность, отсутствие обычных электрических барьеров в виде обуви и одежды, малые площади ванных комнат и другие факторы усугубляют положение.
Оптимальной защитой является монтаж дополнительного периферийного дифференциального выключателя на 10 мА отдельно для приборов ванной комнаты.
Говоря об аварийных ситуациях мы, конечно же, прежде всего имеем в виду опасность кратковременного повышения напряжения в случае короткого замыкания, грозовом разряде на линию электропередачи и прочих аварийных ситуациях в службе электроснабжения. При таких ситуациях в электросети резко «подскакивает» напряжение, что влечет за собой, как правило, выход из строя бытовой техники. Для защиты розеточной сети разработана и успешно применяется автомат защиты от перенапряжения (система «Overstop») или устройства на основе варистора.
Они представляют собой модульные элементы, которые, так же, как и автомат УЗО, устанавливаются в распределительном шкафу квартиры. Эти приборы при увеличении напряжения в сети «сбрасывают» лишнее напряжение на землю. Конечно же, каждый прибор имеет определенные пределы работы. Например, прибор на основе варистора выдерживает повышение напряжения до 1300 В, при времени срабатывания не более 25 не (ns) выдерживает систематическое пятикратное увеличение тока и однократное увеличение тока до 10 кА (ток короткого замыкания). Таким образом, эти приборы как бы стабилизируют напряжение сети, сбрасывая лишнее напряжение (срезая верх пиков синусоиды). Разрядник для защиты от перенапряжений можно сравнить с предохранительным клапаном кастрюли-скороварки: если давление внутри слишком высоко, выпускают пар, не дожидаясь, пока с кастрюли слетит крышка. Выпускают до той поры, пока снова не наступит нормальное состояние.
Кроме очень высоких временных параметров (<25 ns), типичных для варисторов, система «Overstop» позволяет ограничить ток утечки и ограничение рассеянной энергии внутри защищаемого оборудования. К примеру, с максимальным током 2,5 кА устройства защиты будут иметь остаточное напряжение ниже 800 В, что значительно меньше, чем если бы в устройстве не использовалась совместная работа разрядников по защите от перенапряжений и варисторов, а проведенные тесты показали, что это оборудование имеет более высокие показатели (выше 40%) при рассеивании энергии. Устройство обеспечивает более долгий срок службы варисторов. При возникновении перенапряжения между проводами под напряжением (фаза к фазе или фаза к нейтральному проводу) при установке системы «Overstop» 90% рассеянной энергии приходится на газовые разрядники и только 10% на варистор. Общий срок службы варисторов, таким образом, значительно продлевается, а вероятность утечки тока значительно сокращается.
Использование защитной системы «Overstop» для защиты от динамических перенапряжений предохраняет от повреждения чувствительные элементы, предотвращает их преждевременное старение и другие возможные последствия, влияющие на исправную работу. Устройства «Overstop» обеспечивают защиту оборудования от перенапряжений атмосферного происхождения, например, молнии, а также возникающих внутри оборудования.
Система «Overstop» включает в себя защиту электрических (230 В и 400 В) и телефонных линий. Устройства данной системы отвечают широкому диапазону требований, предъявляемых различными сферами: оборудование hi-fi, системы сигнализации, телевизоры, электронное оборудование, видеомагнитофоны, персональные компьютеры, процессоры, периферийное оборудование, электронные распределители, персональные компьютеры, телефонные станции, телексы, телефаксы, модемы, автоответчики, видеотерминалы, системы intercom и многое другое.
Для комплектации системы «Overstop» необходимо несколько мультифункциональных элементов, скомпонованных в одном блоке с четырьмя розетками, устройство защиты от перенапряжения и контрольное устройство.
В электрических цепях могут возникнуть два типа перенапряжений: между проводом под напряжением и землей (асимметричные помехи) и между проводами под напряжением (симметричные помехи). Единственный существующий в этой области в Европе французский стандарт NFC 61.740 требует двойную защиту от асимметричных и симметричных перенапряжений. В связи с этим оборудование системы «Overstop» обеспечивает защиту как между проводом под напряжением и землей (стандартный режим), так и между проводами под напряжением (дифференцированный режим) для электрических и электронных потребителей. Если использовать разрядник перенапряжения в комплекте с УЗО, то электросеть при повышении напряжения будет просто отключаться. Ведь как уже говорилось, при повышении напряжения варистор начинает сбрасывать лишнее напряжение на землю, а УЗО, обнаружив разницу между «вытекающим» и «втекающим» обратно током (разницу, соответствующую току «утечки» на землю), просто отключит сетевое питание. Система как бы защищается от саморазрушения и, защищая варистор, отключит сеть намного раньше этого момента. Именно такое употребление двух приборов в комплекте и является наиболее целесообразным.
В настоящее время отечественная промышленность освоила выпуск приборов, измеряющих шесть показателей качества электроэнергии, в соответствии с требованием ГОСТа 13109-97, и поэтому специалисты смогут сказать, насколько качественна электроэнергия, поступающая в наши квартиры. Например, причиной выхода из строя импортного телевизора может стать электроэнергия, параметры которой в какой-то момент вышли за пределы норм, установленных ГОСТом. Специалисты энергонадзора помогут восстановить справедливость, и вы сможете произвести ремонт либо приобрести изделие за счет электроснабжающей организации. Рекомендации по обращению с электроприборами и электрическим током хорошо известны, но не лишним будет еще раз напомнить, чем нельзя пренебрегать правилами эксплуатации, когда имеешь дело с электричеством. Перед использованием любого нового электроприбора необходимо тщательно изучить приложенную к нему инструкцию, и если по инструкции он должен оборудоваться заземлением, без заземления его использовать нельзя.
• Если при включении прибора в его корпусе видно искрение, пользоваться таким прибором также нельзя.
• Нельзя одновременно включать в электросеть большое количество приборов с большим расходом тока, а если при включении нескольких приборов начинают нагреваться розетки или происходит частое выключение предохранителей, часть приборов нужно немедленно тсоединить.
• Находясь в воде или стоя босиком на мокром полу, нельзя касаться ламп, элементов проводки, выключателей и переключателей незащищенными руками. Влажными руками нельзя прикасаться к включенным в электросеть приборам, выключателям, розеткам, цоколям электролампочек.
• Кроме того, если вы держите в руках электроприбор, включенный в сеть, также нельзя касаться металлических предметов, водопроводных кранов, канализационных устройств.
• Категорически запрещается прикасаться к оголенным концам проводки, ремонтировать находящиеся под напряжением выключатели, розетки, патроны, электроприборы. Сеть перед началом ремонтных работ нужно обесточить.
• Электроприборы, включенные в сеть, особенно такие, как электроутюги, электроплитки, обогреватели, нельзя оставлять без присмотра. Нужно оберегать электрические приборы от попадания на них влаги, а электрические кабели и шнуры — от перегибаний, перетираний и увлажнения.
• Удлинители, соединительные провода нельзя прибивать к стене или полу, связывать или прятать под ковер. Если электронагреватели соседствуют с легковоспламеняющимися материалами, расстояние между ними должно быть не менее полуметра.
• Включенные в сеть электроприборы ставьте на несгораемые подставки вдали от штор, занавесей и других сгораемых предметов. Следите, чтобы электролампы не касались тканевых абажуров. Не пользуйтесь самодельными электропредохранителями. Уходя из дома, выключайте электроприборы.