3. УЗО - ефективне протипожежне і електрозахисний засіб

3.1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

Пристрої захисного відключення, реагують на диференційний струм, поряд з пристроями захисту від надструму, відносяться до додаткових видів захисту людини від ураження при непрямому дотику, забезпечувана шляхом автоматичного відключення живлення. Захист від надструму (при застосуванні захисного занулення) забезпечує захист людини при непрямому дотику - шляхом відключення автоматичними вимикачами або запобіжниками пошкодженої ділянки ланцюга при короткому замиканні на корпус.

При малих токах замикання, зниженні рівня ізоляції, а також при обриві нульового захисного провідника занулення недостатньо ефективно, тому в цих випадках ПЗВ є єдиним засобом захисту людини від електропоразки.

В основі дії захисного відключення, як електрозахисного кошти, лежить принцип обмеження (за рахунок швидкого відключення) тривалості протікання струму через тіло людини при ненавмисному дотику його до елементів електроустановки, що знаходяться під напругою (рис. 3.1). З усіх відомих електрозахисних засобів УЗО є єдиним, що забезпечує захист людини від ураження електричним струмом при прямому дотику до однієї з струмоведучих частин.

Рис 3.1. Графік областей фізіологічної дії на людину змінного струму (50-60 Гц) по МЕК 479-94, гл. 2,3 і времятоковие характеристики УЗО:

1 - невідчутні струми; 2 - відчутні, але не викликають фізіологічних порушень; 3 - відчутні, але не викликають небезпеку фібриляції серця; 4 - відчутні, що викликають небезпеку фібриляції серця (ймовірність <5%); 5 - відчутні, що викликають небезпеку фібриляції серця (ймовірність <50%); 6 - відчутні, що викликають небезпеку фібриляції серця (ймовірність> 50%); А і В - времятоковие характеристики УЗО _(I D n = 10mA і _I D n = 30mA)

Іншим, не менш важливим властивістю УЗО є його здатність здійснювати захист від загорянь і пожеж, що виникають на об'єктах внаслідок можливих пошкоджень ізоляції, несправностей електропроводки та електрообладнання.

За даними ВНИИПО МВС РФ більше третини всіх пожеж відбуваються через загоряння електропроводки в результаті нагрівання провідників по всій довжині, іскріння, горіння електричної дуги на будь-якому елементі, викликаних струмами короткого замикання.

Короткі замикання, як правило, розвиваються з дефектів ізоляції, замикань на землю, витоків струму на землю. УЗО, реагуючи на струм витоку на землю або захисний провідник, завчасно, до розвитку в коротке замикання, відключає електроустановку від джерела живлення, запобігаючи тим самим неприпустимий нагрів провідників, іскріння, виникнення дуги і можливе подальше загоряння.

В окремих випадках енергії, що виділяється в місці пошкодження ізоляції при протіканні струмів витоку, досить для виникнення вогнища загоряння і, як наслідок, пожежі. За даними різних вітчизняних і зарубіжних джерел, локальне загоряння ізоляції може бути викликане досить незначною потужністю, виділеної в місці витоку. Залежно від матеріалу і терміну служби ізоляції ця потужність складає всього 40-60 Вт. Це означає, що своєчасне спрацьовування УЗО протипожежного призначення з уставкой 300 мА попередить виділення зазначеної потужності, і, отже, не допустить загоряння.

Перший пристрій захисного відключення було запатентовано німецькою фірмою RWE (Rheinisch-Westfalisches Elektrizitatswerk AG) в 1928 р (DRP № 552 678 від 08.04.28). Вперше принцип струмового диференціального захисту, раніше застосовувався для захисту генераторів, ліній і трансформаторів, був застосований для захисту людини від ураження електричним струмом.

У 1937 р фірма Schutzapparategesellschaft Paris & Co. виготовила перший діючий пристрій на базі диференціального трансформатора і поляризованого реле, що мало чутливість 0,01 А і швидкодія 0,1 с. У тому ж році за допомогою добровольця - співробітника фірми, було проведено випробування УЗО. Експеримент закінчився благополучно, пристрій спрацював чітко, доброволець випробував лише слабкий удар електричним струмом, хоча і відмовився від участі в подальших дослідах.

Всі наступні роки, за винятком військових і перших повоєнних, велася інтенсивна робота по вивченню дії електричного струму на організм людини, розробці електрозахисних засобів і в першу чергу - вдосконалення та впровадження УЗО.

У 70-х роках, в нашій країні активно велися науково-дослідні, експериментальні та дослідно-конструкторські роботи по створенню і впровадженню в широку практику УЗО. На кількох підприємствах було освоєно виробництво УЗО, на жаль, в малих обсягах. Велике значення мало здійснене в 80-і роки обладнання ряду шкіл країни пристроями УЗОШ (шкільне). Це пристрій досі виробляє Гомельський завод "Електроапаратура". Цей завод випускає також пристрої ЗОУП-25 (для сільськогосподарського електроустаткування), УЗО-В (пристрій розроблявся спочатку як УЗО-вилка - для підключення пральних машин).

При реконструкції готелю "Росія" після сумнозвісного пожежі всі готельні номери були обладнані вітчизняними УЗО, виготовленими по спеціальному замовленню одним з оборонних підприємств.

У 1960-70 рр. в усьому світі, в першу чергу в країнах Західної Європи, Японії, США почалося активне впровадження ПЗВ в широку практику.

В даний час сотні мільйонів УЗО успішно, про що свідчить офіційна статистика, захищають життя і майно громадян Франції, Німеччини, Австрії, Австралії та інших країн від електропоразки і пожеж.

УЗО давно стало звичним і обов'язковим елементом будь-якої електроустановки промислового або соціально-побутового призначення.

УЗО є обов'язковим елементом будь-якого розподільного щита, цими пристроями обладнані в обов'язковому порядку всі пересувні об'єкти (житлові будиночки-причепи на кемпінгових майданчиках, торгові фургони, фургони громадського харчування, малі тимчасові електроустановки зовнішньої установки, наприклад, що влаштовуються на площах на час святкових гулянь), ангари, гаражі.

УЗО вбудовують в розеткові блоки або вилки, через які підключаються електроінструмент або побутові електроприлади, експлуатовані в особливо небезпечних - вологих, запилених, з провідними підлогами і т.п. приміщеннях.

Страхові компанії при оцінці ризику, що визначає страхову суму, обов'язково враховують наявність на об'єкті страхування УЗО і їх технічний стан.

В даний час на кожного жителя зазначених країн припадає в середньому по два УЗО. Проте, десятки фірм впродовж багатьох років стабільно, в значних кількостях виробляють ці пристрої самих різних модифікацій, постійно удосконалюючи їх технічні параметри.

Слід зазначити, що термін "пристрій захисного відключення - УЗО", прийнятий у вітчизняній спеціальній літературі, найбільш точно визначає призначення даного пристрою і його відмінність від інших комутаційних електричних апаратів - автоматичних вимикачів, вимикачів навантаження, магнітних пускачів і т.д.

За кордоном прийняті наступні позначення:

• У Німеччині, Австрії - Fehlerstrom-Schutzschalter (Fehlerstrom-Schutzeinrichtung). Скорочено: FI-Schutzschalter (F-Fehler - пошкодження, несправність, витік, I - символ струму в електротехніці, Schutzschalter - захисний вимикач, Schutzeinrichtung - захисний пристрій);
• У Франції - DD - disjoncteur differentiel (диференційний вимикач);
• У Великобританії - elcb (earth leakage circuit breaker - вимикач струму витоку на землю);
• У США - GFCI (Ground Fault Circuit Interrupter - розмикач струму витоку на землю).

Таблиця 3.1

RCD	residual current protective device - захисний пристрій по диференціальному (разностному) току (загальна назва УЗО)
PRCD	portable residual current protective device - переносне захисний пристрій по диференційному струму
PRCD-S	portable residual current protective device-safety - переносне захисний пристрій по диференційному струму (в кабелі подовжувачі)
SRCD	fixed socket outless residual current protective device - захисний пристрій по диференційному струму (вбудоване в розетку)
RCCB	residual current operated circuit-breakers without integral overcurrent protection - захисний пристрій по диференційному струму без вбудованого захисту від понад струмів
RCBO	residual current operated circuit-breakers with integral overcurrent protection - захисний пристрій по диференційному струму з вбудованою захисту від понад струмів
RCM	residual current monitor - пристрій контролю диференціального струму (струму витоку)

В даний час діє міжнародна класифікація УЗО, розроблена міжнародною електротехнічною комісією (МЕК) - (табл. 3.1).

Прийнято загальна назва - RCD - residual current protective device.

Точний переклад - захисний пристрій по разностному (диференціального) току.

Примітка.

Дуже часто, навіть в стандартах, зустрічається переклад слова "residual" як "залишковий", що викликає різні непорозуміння, оскільки у вітчизняній електротехнічної термінології немає терміна "залишковий струм".

Інша неточність, також вкравшаяся в стандарти, це визначення УЗО, як "пристрою, керованого залишковим струмом". Тут порушена елементарна причинно-наслідковий зв'язок. Пристрій не управляється цим струмом, а реагує на нього!

В останніх вітчизняних стандартах (серії ГОСТ Р 51326, 51327) також порушена термінологія: на відміну від прийнятого в основному стандарті (ГОСТ Р 50807-95) визначення, УЗО називається то вимикач диференціального струму - ВДТ, то автоматичний вимикач диференціального струму - АВДТ, що вводить в оману фахівців.

Часто застосовується інше, що не відповідає стандартам назва УЗО - "диференційний вимикач". Це назва поширилася з переведених не фахівець-електриками проспектів зарубіжних фірм і відноситься до "ПЗВ з вбудованим захистом від надструмів".