Електрика дивно корисна в нашому житті, але вона може бути дуже небезпечною! Чи знаєте ви, що вона за одну п'яту секунди протікаючи через ваше серце, може вбити силою електричного струму? Це повинно дати вам час для роздумів, якщо ви регулярно використовуєте електроінструменти. 

Подумайте про те, на мить: якщо ви використовуєте електричний різак, і ви випадково надрізає кабель, електричного живлення. Якщо інструмент має металевий корпус, ви тримаєте його, і ще стоїте на землі, є дуже великий ризик, що ваше тіло створить «коротке замикання» - це шлях найменшого опору для проходження струму. Це займе всього одну мить для струму, який робить вам послугу, щоб змінити свою думку, проходячи через ваше тіло, і вбити вас.

Одним із способів зниження ризику потрапляння людини під дію електричного струму є використання розумного захисту під назвою ПЗВ (пристрій захисного відключення), який автоматично відключає блукаючі струми, перш ніж вони можуть «стратити вас на електричному стільці», стати причиною пожежі або зробити інші види пошкоджень . Давайте уважніше подивимося на те, як ці блискучі пристосування можуть врятувати ваше життя!

Типовий УЗО адаптер з виходом три-контактний для системи електропостачання. Підключіть ПЗВ у вашій розетці електроенергії, потім підключити до ПЗВ електроприлади, і ви в безпеці. Синя кнопка тестує пристрій: натисніть на неї, і ви викликати тимчасове коротке замикання, яке повинно вимкнути живлення.Зелений кнопка перемикач очищення, який відновлює УЗО до нормальної роботи після тесту або реального відключення

Електрика + магнетизм = електромагнетизм

Електричні струми можуть створювати магнітні поля, в той час як магнітні поля можуть викликати протікання електричного струму. УЗО використовує дотепний спосіб, зокрема зв'язок між електрикою і магнетизмом.

Припустимо, ви працюєте з електроінструментом, такі як газонокосарки. Є два дроти, що йдуть від електромережі до електричному двигуну, який обертає ріжучі леза. Один дріт називається фазою, а інший називається нейтральним. Якщо вам не пощастило, і порвався один з цих проводів, але струм повинен десь текти. Якщо ви порізали кабель справної електричної газонокосарки садовими ножицями, зробленими з нержавіючої сталі, тоді, ножиці, руки, ноги стануть частиною ланцюга, через які буде протікати струм. Ви могли б бути за секунду мертвим! Але якщо кабель підключений до ПЗВ, ПЗВ визначає раптову зміну струму і розмикає ланцюг за 30-50 мілісекунд. Це має бути досить швидко, щоб зберегти життя в більшості випадків.

УЗО і трансформатори

Пристрій УЗО працює подібно електричних трансформаторів захисту.

У трансформаторі, дві котушки з мідного дроту (так звана первинна та вторинна) обгорнуті навколо кругового залізного сердечника. Використовуючи різну кількість витків дроту в двох котушках, трансформатор може змінювати високу напругу електричного струму в низьковольтну (або навпаки):

Робота: спрощена ілюстрація трансформатора. Мідні дроти первинної і вторинної обмоток з'єднані магнітним способом, за допомогою залізного сердечника, а не електрично

Усередині ПЗВ, фазний і нейтральний провід від електричного живлення обгорнутий багато разів навколо залізного сердечника, як в трансформаторі. Фазний провід обертається навколо одного боку сердечника і нейтральний провід йде навколо іншої, так:

1. Змінний струм тече вперед і назад через провід при подачі напруги (зеленийколір).
2. Коли це відбувається, створюється магнітне поле в залізному сердечнику, так само, як в трансформаторі (синьою стрілкою).
3. Тим часом, навпаки, також тече назад і вперед через нейтральний провід змінний струм (помаранчевий).
4. Струм нейтралі викликає рівну і протилежну за напрямом магнітне поле в основі трансформатора (червоною стрілкою).
5. У нормальних умовах, магнітні поля, викликані фазним і нейтральним проводом неможливо уникнути, загальне магнітне поле в осерді залежить від струму, що протікає до використовуваного приладу.

Що відбувається, коли виникає проблема?

Тепер припустимо, що ви порізали або пошкодити кабель, що веде до вашої електричної установцки. Якщо з'явився обрів одного з проводів, то з'являється струм «витоку», будуть нерівні струми у фазному і нейтральному проводах. Один з проводів буде нести більше струму, ніж інший, тоді магнітні поля нерівні, і з'являється індуковане магнітне поле в осерді.

Як це допомагає нам? Залізний сердечник має третій, менший виток проводу. До цього витка підключено електромагнітний вимикач під назвою реле. Коли відбувається дисбаланс струму, магнітне поле індуковане в осерді викликає електричний струм в котушці. Це струм викликає спрацьовування реле, а потім реле відключає живлення. Подивіться, як це відбувається в анімації на малюнку нижче.

Як працює пристрій УЗО

1. При нормальній роботі, коли немає магнітного поля в сердечнику, немає електричного струму витікання через котушку (сірий) або реле (синій).
2. Припустимо, що ви ріжете провід під напругою (зелений) садовими ножицями, і вас миттєво вдарить струмом за десяту частку секунди

.

3. Протягом цієї десятої секунди, як ви починаєте різати, з'являється дисбаланс струму між фазним і нейтральним проводом. Большій струм тече через нейтральний провід (помаранчевий), ніж через фазний провід (зелений), так що нейтральний провід створюе більше магнітне поле (червона стрілка) в залізному сердечнику, ніж фазний провід (синя стрілка).

4. Два магнітних поля більше не компенсіруются. Індуковане магнітне поле в осерді викликає електричний струм  в котушці (сірий), яке активує реле (синій).

5. Контакти реле розривають ланцюги вхідних проводів і зупиняють протікання струму лише за 30 мілісекунд, набагато швидше, ніж ви можете дорізати провід.

Як вибрати побутової щиток з УЗО?

Якщо ви використовуєте електроінструменти, як мийки високого тиску, електропили, газонокосарки, ви можете бути захищені  ПЗВ, навіть не знаючи, що воно там є. Деякі сучасні побутові щитки комплектуються вбудованим ПЗВ. Це означає, що якщо ви ріжете кабель або робите його мокрим, вимикач на електрощиті вимкне живлення і врятує ваше життя.

Цей сучасний щит має вбудований УЗО, але тільки на виводах із зеленим кольором (як правило, основні виводи внизу). Інші виводи не мають захисту УЗО і пофарбовані в червоний колір (для ланцюгів освітлення).

Життєво важливо знати, як ваш щиток влаштований. Якщо, наприклад, є тільки внизу розетки з вбудованим ПЗВ захистом, то підключивши живлення садової газонокосарки, ви будете захищені. Але, якщо ви використовуєте електроінструменти, підключення до верхньої розетки, вам потрібно використовувати пристрій ПЗВ, щоб захистити себе, тому що нагорі щитка не має виводів для захисту за допомогою ПЗВ.

 Пристрій захисного відключення (УЗО) - принцип дії


Пристрій захисного відключення (УЗО) - конструкція

Як вибрати УЗО. Частина 1

Як вибрати УЗО. Частина 2