ПЗВ - що це таке і навіщо воно потрібне
ПЗВ, або пристрої захисту відключення, є додатковим засобом захисту людини від ураження електричним струмом. Крім того, вони здійснюють захист від займання та пожеж, що виникають внаслідок можливих пошкоджень ізоляції, несправностей електропроводки та електрообладнання. При порушенні нульового рівня ізоляції, прямому дотику до однієї з струмопровідних частин або при обриві захисних провідників ПЗВ є єдиним швидкодіючим засобом захисту людини від ураження електричним струмом.
ПЗВ виявляється корисним при пошкодженні ізоляції проводів в електроприладах, необережному поводженні з електропроводкою або електроприладами. Короткі замикання, як правило, розвиваються з дефектів ізоляції, замикань на землю, витоків струму на землю (ситуація, коли частина струму не повертається до ПЗВ) і т.д. ПЗВ відстежують витік струму і запобігають короткому замиканню, відключаючи електроустановку від джерела живлення і тим самим запобігаючи неприпустимому нагріванню провідників, іскрінню та подальшому займанню. З моменту виникнення витоку струму автоматичне відключення всіх фаз аварійної ділянки електроланцюга проводиться за час, як правило, що не перевищує період 0,03-0,3с залежно від струму витоку. Говорячи простою мовою, ПЗВ порівнює струм, що пішов у квартиру, зі струмом, який повернувся з квартири. Якщо ці струми виявляються різними, ПЗВ відключає напругу.
Перший діючий пристрій на базі диференціального трансформатора і поляризованого реле, що мав чутливість 0,01 А і швидкодію 0,1 с було створено в 1937 фірмою Schutzapparategesellschaft Paris & Co. У 1960-1970 pp. у всьому світі, насамперед у країнах Західної Європи, Японії, США почалося активневпровадження ПЗВ у широку практику.
Сучасні ПЗВ діляться на два типи: АС та А. Тип AC реагує на витік змінних (синусоїдальних) струмів. Однак в електричних ланцюгах можливий витік не тільки змінного, а й постійного струму (пульсуючого). ПЗВ типу А призначене саме для таких випадків. Оскільки схема вимірювання різниці струмів в ПЗВ типу A складніша, ці прилади в 1,1-1,5 рази дорожчі. Подібні пристрої повинні застосовуватися у ряді випадків (наприклад, в інструкції з експлуатації пральних машин, посудомийних машин та інших потужних побутових електроприладів можна зустріти вимогу встановити саме цей тип ПЗВ).
Крім ПЗВ, що встановлюються на розподільчому щитку, можна зустріти електророзетки з вбудованим ПЗВ. Ці пристрої бувають двох видів: перший встановлюється на місце існуючої розетки, другий приєднується до наявної розетки, і потім уже в нього вмикається вилка електроприладу.
До переваг даних пристроїв можна віднести відсутність необхідності заміни в будинках старої забудови електропроводки, а до недоліків - високу вартість (розетки з вбудованим ПЗВ обійдуться приблизно в 3 рази дорожче, ніж ПЗВ, що встановлюються на розподільчий щит).
Третім видом пристроїв із вбудованим ПЗВ є так звана "ПЗВ-вилка".
До ефективних захисних пристроїв також відносяться диференціальні автомати, які є комбінацією автоматичного вимикача з ПЗВ (по типу "два в одному"). Диференціальний автомат спрацьовує в обох випадках: як при витік струму на землю, так і при коротких замикання і перевантаження. Їх вигідно застосовувати у тому випадку, коли на встановлення двох окремих пристроїв в електрошафі не вистачає місця. Ціна на диференціальний автомат перевищуєціну на ПЗВ.
Принцип дії ПЗВ
Дія ПЗВ заснована на роботі диференціального трансформатора струму. Сумарний магнітний потік у сердечнику пропорційний різниці струмів у провідниках, що є первинними обмотками трансформатора струму. Під дією ЕРС в ланцюзі вторинної обмотки протікає струм, пропорційний різниці первинних струмів. Цей струм і приводить у дію пусковий механізм.
У нормальному робочому режимі результуючий магнітний потік дорівнює нулю, струм у вторинній обмотці диференціального трансформатора також дорівнює нулю. При дотику людини до відкритих струмопровідних частин або корпусу електроприймача, на який відбувся пробій ізоляції, по фазному провіднику через ПЗВ крім струму навантаження протікає додатковий струм - струм витоку. Для трансформатора струму він є диференціальним (різницевим). Якщо цей струм перевищує значення порогового елемента пускового пристрою, останній спрацьовує та впливає на виконавчий механізм. Для здійснення контролю справності (працездатності) ПЗВ передбачено ланцюг тестування (кнопка "Тест"), що працює за рахунок штучного створення диференціального струму, що відключає.
Де і як встановлюються ПЗВ
Захисні пристрої типу ПЗВ встановлюються в розподільчій шафі квартири (можна використовувати і вже наявні шафи). Існує кілька варіантів монтажу:
Одне ПЗВ на всю оселю (має бути зі струмом витоку 30 мА). До плюсів такого рішення слід віднести невисоку ціну пристрою, а також те, що ПЗВ не займатиме багато місця. До недоліків даного пристрою відноситься те, що в цьому випадку важко визначити, на якій з ліній стався витік, а також те, що при спрацьовуванні пристрою вся квартира залишається без світла.
Одне ПЗВ (30 мА на розеточну лінію) + ПЗВ (10 мА) на кожну лінію (наприклад, на лінії, що живлять пральну машину, джакузі та "теплі" підлоги). Порівняно з попереднім, це більш сучасний та зручний варіант, оскільки при виникненні будь-якої проблеми з електропроводкою або електроприладами відключатиметься лише відповідна лінія, а не вся квартира. Недоліки даної системи - вищі витрати та необхідність мати значно більше вільного місця. Більш ніж одне ПЗВ зазвичай вдається встановити лише в індивідуальний внутрішньоквартирний щиток, спеціально спроектований для цих цілей. У звичайному щитку на сходовому майданчику для цього зазвичай не вистачає місця.
При використанні даного варіанта поряд з автоматичним вимикачем, що захищає весь будинок, встановлюється ПЗВ. В цьому випадку краще застосувати не звичайне, а так зване селективне ПЗВ, час спрацьовування якого становить 03-05 с. Більш тривалий час спрацьовування дасть можливість зреагувати на витік, що виник, і відключитися пристроям першої лінії, що захищають окремі електроприлади або лінії будинку (квартири). Тільки якщо вони не спрацюють, воно відключить всю схему електропостачання повністю.
Основні помилки при монтажі ПЗВ
Найпоширенішою помилкою при монтажі ПЗВ є підключення до ПЗВ навантаження, в ланцюзі якого є з'єднання нульового робочого провідника з відкритими провідними частинами електроустановки або з'єднання з нульовим захисним провідником. Також можливі такі помилки: підключення навантажень до нульового провідника до ПЗВ, підключення навантажень до нульового робочого провідника іншого ПЗВ, перемичка між нульовими провідниками різних ПЗВ. Розрахунком, монтажем та налагодженням електросхем з використаннямПЗВ мають займатися лише кваліфіковані фахівці. Тільки в цьому випадку ви отримаєте гарантію, що захист спрацює вчасно.
У яких випадках установка ПЗВ недоцільна
ПЗВ недоцільно встановлювати за наявності старої ветхої проводки в приміщенні, оскільки в цьому випадку властивість ПЗВ виявляти витік струму може викликати ряд проблем. Наприклад, при старій електропроводці пристрій електрозахисту може спрацьовувати непередбачуваним чином. Тому в даному випадку рекомендується встановлення в місцях з підвищеною небезпекою розеток із вбудованим ПЗВ.