Автоматическое отключение электроэнергии – один из главных способов защиты человека от удара электрическим током, способного причинить вред жизни и здоровью.

Уровень защиты человека от поражения током будет разным в зависимости от типа цепи электроснабжения. В двухпроводных и трехпроводных цепях автоматическое отключение при утечке напряжения на корпус электроприбора будет реализовано по-разному.

Защита в двухпроводной сети сработает только тогда, когда человек коснется неисправного оборудования. В этом случае ВДТ отреагирует на утечку тока и отключит поврежденную цепь.

Трехпроводные цепи дают лучшую защиту. Автоматический выключатель и ВДТ дополняют друг друга и отключат прибор в тот момент, когда произойдет повреждение изоляции. Это исключает вероятность прикосновения человека к корпусу под напряжением.

При этом, независимо от типа цепи, только автоматическое срабатывание ВДТ защитит человека при прикосновении к токоведущей части исправного электроприбора или оголенной части провода.

Электроснабжение по трехпроводным и двухпроводным цепям

Электроэнергия поступает во вводно-распределительные устройства (ВРУ) жилых домов после прохождения трансформаторных подстанций. Использование на подстанции глухозаземленной нейтрали повышает безопасность и дает возможность использовать как линейное напряжение – 400 В между фазами, так и фазное – 230 В между каждой фазой и нейтралью.

Для передачи электричества от подстанции к ВРУ, как правило, используются три фазных провода (L1, L2, L3) и PEN-провод, объединяющий нейтральный (N) и заземляющий (PE) проводники. От ВРУ к этажным и квартирным щитам идет однофазная трехпроводная цепь. Она состоит из L (один из трех фазных проводов), N и PE проводов.

Бытовые электроприборы с токопроводящими корпусами (холодильник, стиральная машина) соединяются с PE-проводником трехпроводной цепи через шину заземления в щитке (1).

Однофазная двухпроводная цепь встречается в домах старой застройки. В этом случае от ВРУ до квартиры идут проводники L (фаза) и PEN (нейтраль + заземление), отдельного заземляющего проводника нет (2).

Защитное отключение в трехпроводных и двухпроводных цепях

Главная опасность при эксплуатации бытовых электроприборов с токопроводящими частями корпусов – это возникновение замыкания вследствие повреждения изоляции фазного провода. В этом случае корпус прибора оказывается под напряжением (3). Благодаря наличию заземляющего (PE) проводника, соединяющего корпус с нейтральным выходом на трансформаторной подстанции, сработает автоматический выключатель, и неисправный участок цепи будет отключен.

В случае замыкания на корпус прибора сила тока может оказаться недостаточной для срабатывания автомата. Это возможно, если провод не полностью касается корпуса и в цепи сохраняется высокое сопротивление. Однако это представляет серьезную опасность для человека. Поэтому в дополнение к автоматическому выключателю нужно установить выключатель дифференциального тока (ВДТ). Он моментально отключит цепь с поврежденным прибором при появлении минимальной утечки тока.

В зданиях с двухпроводной цепью к требованиям безопасности следует отнестись с еще большим вниманием. Это связано с тем, что в рассмотренном выше случае – при замыкании фазного проводника на корпус электроприбора – неисправный прибор не будет автоматически отключен от питания. Автоматический выключатель не сработает из-за высокого сопротивления в цепи. В свою очередь, ВДТ не сможет определить наличие тока утечки до момента, когда человек коснется корпуса под напряжением (4). Это связано с тем, что электроприбор не обладает заземлением и установлен на колесах, которые служат изоляторами. В результате до момента касания ток утечки на землю равен нулю, т.е. значения силы тока в фазном и нейтральном проводе равны.

Таким образом, утечка возникнет только когда человек, дотронувшись до прибора, сыграет роль проводника для электрического тока. Благодаря тому что ВДТ срабатывает мгновенно, жизнь человека будет спасена. Вероятнее всего, он поймет, что произошла аварийная ситуация, только из-за того, что внезапно отключится прибор. Соответственно, в старых зданиях, где до сих используются двухпроводные цепи, установка ВДТ является жизненной необходимостью.