Электрика для гуманитариев. Как подобрать устройства защитного отключения электричества

Даже если вы ничего не смыслите в электрических сетях, амперах, дифавтоматах, напряжении и силе тока, а перечисленные слова вызывают у вас желание широко зевнуть, не спешите покидать эту страницу. Большинство статей на «электрическую» тему изобилуют специальными терминами, продираться сквозь которые сложно и неинтересно. Мы постарались пойти по более сложному пути и написать для безнадежных гуманитариев простым языком о том, как надо защищаться от поражения электрическим током.

Переменный и постоянный ток

Давайте сначала определимся, что такое вообще ток. Когда вы вставляете вилку в розетку, ваш фен начинает нагревать спираль и крутить лопастями. Получается теплый ветер. Когда вы включаете свет, внутри лампочки накаливания разогревается спираль, которая начинает светиться так, что смотреть больно. Если вы решите что-то распечатать, вы непременно включите в электросеть ваш принтер.

Все эти приборы работают благодаря микрочастицам, которые невозможно увидеть в лупу или в микроскоп. Они называются электроны. И они настолько малы, что любая микроскопическая тихоходка, или инфузория-туфелька легко может себе позволить поглядывать на электроны презрительно. Голиафы всегда так смотрят на коротышек.

Ток, который подается в бытовые электросети, называется переменным. Две жилы внутри провода, по которым бегут электроны, меняют свою полярность примерно 50 раз в секунду (частота – 50 Герц). То есть, 25 раз в секунду «плюс» превращается в «минус», а еще 25 раз – «минус» в «плюс». Запыхавшиеся электроны бегут то в одну сторону, то в другую. Зачем электрики придумали переменный ток – тема для отдельной статьи. Вкратце сообщим – это случилось еще в 19 веке, когда учёные открыли, что переменный ток проще передать на дальние расстояния. Благодаря этому в деревнях появился электрический свет.

Постоянный ток у вас дома вы сможете обнаружить только в различного рода аккумуляторах, батарейках и прочих устройствах. Легко запомнить, что постоянный ток требует соблюдать полярность при подключении. Вставьте батарейку в пульт от телевизора другой стороной, и он не будет работать. А переменному току – всё равно, как вы его подключите. Вспомните, что когда вы вставляете вилку в розетку, вы даже не задумываетесь, какой штырек штепселя оставить справа, а какой – слева. Это возможно только потому, что ток в розетке – переменный.

Зачем защищаться от тока?

Как ни странно, несмотря на то, что 99,9% россиян успешно закончили среднюю школу, ответа на этот вопрос вам не даст и половина респондентов возраста 20+. Чтобы объяснить опасность поражения человека током, достаточно вспомнить, почему в фене нагревается спираль.

Приведем простой пример. Сквозь вселенную летит метеорит. Он летит уже много миллионов лет, не встречая перед собой никаких препятствий. Холодный космический вакуум легко пропускает его сквозь себя, и метеорит абсолютно доволен судьбой. Затем, неожиданно для себя он видит перед собой Землю и еще более неожиданно – Челябинск. В плотных слоях атмосферы, находясь в ужасе от приближения Челябинска, метеорит, к тому же, начинает нещадно нагреваться. Ведь сила трения о воздух возрастает. Где трение – там и нагрев. Плохо и метеориту, и окружающей его среде. Воздух вокруг него нагревается до десятков тысяч градусов.

Спираль в фене, сквозь которую летит миллиард маленьких «метеоритов» – электронов, нагревается примерно по тем же причинам. Металл, из которого сделана спираль, сопротивляется пролёту электронов сквозь него так же, как воздух препятствует метеориту. Физики назвали такое упрямое поведение различных материалов общим словом «сопротивление». У всех материалов сопротивление разное, и зависит оно от множества факторов. От влажности, плотности, агрегатного состояния (вода или лёд), химического состава материи.

Человеческое тело – это совокупность различных материй. Клетки кожи, мышечные, нервные клетки имеют разное «сопротивление». И если сквозь них начинают пролетать электроны, то материя в этих частях тела нагревается. При ударе током у человека может остановиться дыхание, могут оказаться поражены клетки мозга, нарушена целостность нервных клеток.

Три электрических опасности

Электрики придумали несколько защитных устройств, способных защитить бытовую технику и здоровье человека от различных нештатных ситуаций с электросетью. Основных видов нарушений в бытовой электросети – три:

1. Утечка тока
2. Короткое замыкание
3. Скачок напряжения

Утечка тока

Электрический провод не вечен. С течением времени его гибкая изоляция высыхает, на ней возникают микротрещины, появляются повреждения от механических ударов, перегревов или заломов. В итоге в поврежденных местах изоляция начинает пропускать ток. Его сила не очень большая, и вряд ли может нанести вред человеку. Утечку тока можно ощутить как легкое покалывание на кончиках пальцев. Допустим, в ситуации, когда вы дотронулись до корпуса включенной в розетку стиральной машинки.

Чтобы утечка была быстро обнаружена, электрики придумали достаточно сложное электромеханическое устройство. Называется оно УЗО (устройство защитного отключения). Пропуская через себя ток, УЗО фиксирует его количество в фазном и нулевом проводнике (это те две жилы внутри одного провода, которые ведут к левой и правой дырочке в розетке). Если напряжение в проводниках равно друг другу, значит сеть в порядке – утечки тока нет. Если УЗО почувствует разницу, это будет означать, что провод в цепи «прохудился», и передает ток на сторону – на корпус стиральной машинки, на пол, в стену, или еще куда-нибудь. УЗО чувствует даже малейшие утечки и сразу же отключается.

От покалывания, вероятно, ничего страшного с вами не случится, но если УЗО не сработает, неисправность может быстро превратиться в короткое замыкание.

Короткое замыкание

Если изоляция провода повреждена слишком сильно, две жилы в нем могут коснуться друг друга. В этом случае сила тока резко вырастает во много раз, что вызывает моментальное тепловыделение. В итоге происходит хлопок и короткое замыкание.

Если в цепи не поставить устройство, которое фиксирует короткие замыкания – защитный автомат, который, в случае аварии просто перекрывает подачу электричества, то может произойти непоправимое. Замыкание цепи сопровождается резким повышением температуры электропроводки и искрением. Что, в свою очередь, часто становится причиной пожара. К тому же выросшая сила тока может запросто убить человека.

Скачок напряжения

Часто, особенно в загородных сетях, к которым подключено большинство частных домов, напряжение в электросети – нестабильно. Напряжение часто оказывается и ниже и выше нормы. Скачки и падения напряжения – тоже не редкость.

Защитные автоматы призваны спасти электросеть как раз от таких скачков напряжения. Если, к примеру, ваш домашний телевизор получит напряжение 300 вольт вместо 220, с большей долей вероятности он сгорит, как и все приборы, подключенные к сети. Некоторые приборы могут перегореть и при 280 вольтах в сети.

Как подобрать автоматы и УЗО для дачи

Сегодня в бытовом применении используется три типа защитных механизмов:

• Защитный автомат
• УЗО (устройство защитного отключения)
• Дифавтомат

 Про первые два мы уже упомянули. Защитный автомат отключает питание в сети в случае короткого замыкания, либо скачка напряжения. УЗО отключает питание в случае утечки тока.

Дифатомат – это универсальное устройство, которое объединяет в себе два первых. Оно и сравнивает силу тока в фазном и нулевом проводнике, и предотвращает перегорание приборов от скачков напряжения, и прерывает подачу тока при коротком замыкании.

Плюсы дифавтоматов по отношению к отдельным устройствам очевидны. Собранные в едином корпусе два устройства занимают меньше места. Как ни странно это звучит для типичного гуманитария, как правило, в распределительной коробке на даче места не так уж много, и его экономия бывает очень полезна. К тому же «комбайны» два в одном получаются дешевле при покупке, чем отдельные устройства.

Минусы дифавтоматов также очевидны. Если в цепи есть какое-то повреждение, то дифавтомат сработает и защитит сеть. Но не даст ответа на вопрос: «каков характер повреждения».  Отключение сети может означать и утечку тока, и короткое замыкание, и скачок напряжения. Потребуется отдельная диагностика приборов и электросети, чтобы определить причину.

Типы повреждений и устройства для отключения электричества

Плюсы и минусы устройств отключения электричества

Дмитрий Аверкин