Современное жилище, наряду с водопроводом, вентиляцией и отоплением, должно обязательно иметь электропроводку, наличие которой обеспечивает необходимый уровень комфорта. При всех достоинствах электрического тока как источника энергии электропроводка относится к оборудованию повышенной опасности и вопросам защиты пользователей от поражения электрическим током всегда уделяется повышенное внимание.
Человек получает удар тока от бытовой проводки в двух основных случаях:
Первая потенциальная опасность минимизируется различными конструктивными мероприятиями при разработке электроприемника (надежная изоляция, система блокировок и т.д.), основное средство защиты от пробоя изоляции – заземление корпуса. Последнее представляет собой принудительное соединение токопроводящих элементов корпуса с шиной заземления и обеспечивает гарантированный отвод тока на землю. Для реализации заземления предназначен выделенный проводник РЕ.
Для дополнительного усиления эффективности заземления применяют УЗО, рисунок 1. Этот компонент обычно устанавливается на DIN-рейке в щитке и представляет собой автомат, который контролирует разность токов, протекающих в фазном и нулевом проводах.
Рисунок 1. Типовое исполнение УЗО
Схему работы УЗО иллюстрирует рисунок 2. На основании первого закона Кирхгофа в этой цепи всегда выполняется условие I1 = I0 + I3. В штатном режиме I3 = 0 и I0 = I1. При появлении значительного тока утечки или касания провода появляется ток I3, в результате чего имеем I0 < I1. При определенной разнице в этих токах принимается решение о пробое заземленный на корпус или касании фазного провода, автомат срабатывает и обесточивает контролируемую часть проводки.
Рисунок 2. Принцип функционирования УЗО. Автор "Заметки Электрика"
Сильная сторона схемы рисунок 2 – срабатывание УЗО даже в случае пробоя или падения сопротивления изоляции как розетки, так и самих проводов (условно не показано) ниже определенного предела за счет принудительного соединения проводящего корпуса (выделен пунктиром) нагрузки с проводов РЕ. Касание токопроводящих частей установки при этом может не происходить.
В старых домах провод РЕ отсутствует и пользователей защищают по схеме РЕN, соединяя заземляющий контакт розетки (если таковой имеется) с нулевым проводом. В этой ситуации возникает резонный вопрос о целесообразности установки УЗО в проводке. Ответ на этот вопрос будет положительным и его иллюстрирует рисунок 3.
Внимательное сравнение получившейся структуры с рисунком 2 показывает их значительное совпадение, т.е. близость основных свойств. Единственно существенное различие заключается в том, что при пробое изоляции, когда токопроводящий корпус нагрузки оказывается под напряжением, автомат не сработает.
Рисунок 3. УЗО в схеме без провода РЕ. Автор - "Заметки Электрика"
В такой ситуации для срабатывания УЗО требуется касание корпуса человеком, через тело которого ток проходит на землю. Естественно, что возможны определенные неприятные ощущения, но риски для жизни и здоровья становится заметно меньшими. Следует, однако, приготовиться к тому, что вырастет вероятность ложного срабатывания автомата, что определяется именно отсутствием полноценной земли в защитной схеме.
Из изложенного следует, что достоинства введения УЗО в состав электропроводки старых домов превышают определенные неудобства от его наличия. Наиболее же радикальное решение в части электробезопасности до нормативного уровня – создание во время капитального ремонта нормальной проводки с проводником РЕ.