Виды и особенности устройств защиты электрических сетей

Устройства защиты электрических сетей используются для предотвращения аварийных ситуаций, которые могут возникнуть в цепях тока. Таким образом исключаются риски травмирования людей и животных, выхода из строя электрических приборов, пожаров. Данные конструкции применяются как в промышленных высоковольтных электроустановках, так и в быту. На сегодняшний день на рынке представлен большой выбор таких аппаратов. Они различаются по своему типу, способу подключения и защитным показателям. Купить автоматический выключатель можно на сайте elektro-tovars.ru.

Причины возникновения аварийных ситуаций

Основные причины возникновения неисправностей в электрической сети заключаются в следующем:

• утечка тока, возникающая по причине повреждения или изношенности изоляции либо отсыревших контактов;
• короткое замыкание, которое часто является следствием неправильного подключения электрических приборов;
• несоответствие показателя токов характеристикам используемых проводов по причине подключения электрических приборов слишком большой мощности;
• короткое замыкание, возникающее вследствие повреждения изоляции электрокабелей;
• кратковременные перепады тока, которые в большинстве случаев бывают спровоцированы разрядом молнии и другими внешними факторами;
• колебания напряжения, возникающие по причине неисправностей во внешней электросети, из которой энергия подается на электрическую установку.

Выбор подходящего устройства для предотвращения риска возникновения неисправностей зависит от возможной причины аварии. Для повышения уровня защиты рекомендуется комбинировать аппараты нескольких типов.

Виды устройств

Все устройства защиты электросети делятся на два основных вида: предохранители и автоматические аппараты. Обычно они монтируются на входе в электроустановку.

Предохранители представляют собой проводник с низким порогом плавления, установленный в керамический корпус. По законам физики при повышении уровня напряжения, например в три раза, данная конструкция нагревается в девять раз сильнее. Таким образом, при возникновении скачка тока предохранитель расплавится прежде, чем это произойдет с проводами в электроустановке. Данная способность устройства позволяет избежать разрушения проводки и поломки электрических приборов.

Предохранители широко использовались на протяжении долгого времени — до конца прошлого века, но иногда их применяют и сегодня. Недостаток такого устройства заключается в том, что для отключения сети требуется длительное время. В связи с этой особенностью предохранитель не дает полную гарантию исключения рисков повреждения электроустановки. Кроме того, при срабатывании защитной функции требуется его полная или частичная замена.

Несмотря на наличие минусов, такие конструкции имеют и определенные преимущества:

• удобство в эксплуатации;
• простое устройство конструкции;
• легкая замена.

Предохранители подходят для работы на электроустановках с разным уровнем напряжения и могут использоваться как в промышленности, так и в быту.

Автоматические выключатели

На сегодняшний день самыми надежными являются автоматические аппараты для защиты электросетей. Они выполняют ту же функцию, что и предохранители, но отличаются более сложным устройством. При этом такие конструкции более удобны в эксплуатации.

При возникновении аварийной ситуации, например короткого замыкания, коммутационный аппарат отключит поврежденный участок от питания в ручном или автоматическом режиме.

Данное устройство легко восстанавливается и не требует полной замены. После проведения небольших ремонтных работ оно может быть использовано и в дальнейшем.

В отличие от предохранителей, автоматические устройства могут применяться для защиты не только однофазных, но и трехфазных сетей.

Правильно подобранный аппарат обеспечивает максимально возможную гарантию исключения рисков возникновения всех видов неисправностей. При выборе такой конструкции важно учитывать ее тип, назначение и номинал.

Устройства защитного отключения

В отличие от автоматических выключателей, целью устройств защитного отключения (УЗО) является предотвращение утечки тока. В небольшом количестве она наблюдается во всех электросетях и является следствием следующих факторов:

• выход из строя электрического прибора по причине пробоя фазного проводника на корпус;
• попадание влаги на контакты в местах подключения проводов;
• нарушение изоляции и утрата ее функций вследствие износа или повреждения изоляционного материала.

Утечка опасна тем, что может привести к травмированию людей или животных, а также к возгоранию изоляции проводов.

Роль УЗО заключается в оперативном отключении питания при обнаружении данной проблемы. При своевременном срабатывании устройства гарантируется снижение уровня воздействия электричества до его безопасных показателей.

Но нужно учитывать, что при возникновении короткого замыкания или перегрузок в электросети использование УЗО неэффективно. Поэтому его рекомендуется комбинировать с другими устройствами защиты.

Дифференциальные автоматы

Дифференциальный автомат — это конструкция, которая совмещает в себе автоматический выключатель и устройство защитного отключения. Аппарат данного типа способен перекрыть подачу питания на электроустановку как при обнаружении утечки тока, так и при превышении показателя уровня напряжения или при возникновении короткого замыкания.

Дифференциальный автомат устанавливается преимущественно на отдельную цепь, которая подает электроэнергию для одной единицы оборудования с высокой мощностью, например электроплиту, кондиционер, электрический водонагреватель или электродуховку.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) предназначены для защиты сети от резких перепадов напряжения и тока. Такая необходимость появляется при воздействии внешних факторов, например ударов молнии, возникновении аварий в сетях питания, включении оборудования с высокой мощностью, перехлестывании проводов в линиях электропередачи.

УЗИП устанавливаются непосредственно перед потреблением. Главное требование — принятие мер по качественному заземлению всей электрической установки.

На сегодняшний день аппараты данного типа широко востребованы в системах «Уютный дом», предназначенных для управления оборудованием в частных домах.

Стабилизаторы

Стабилизаторы применяются для выравнивания уровня напряжения на объектах, где резкие перепады данного показателя недопустимы. Это необходимо для обеспечения защиты и бесперебойной работы сложных электронных приборов и оборудования.

Цель таких установок — выровнять напряжение при его максимально допустимых значениях в течение установленного для этого времени.

Стабилизаторы могут применяться для защиты всей электроустановки в целом или для одного отдельного электроприбора или агрегата.

Типовой набор защиты

При выборе устройств защиты электросетей в первую очередь необходимо учитывать тип объекта электропитания. Набор устройств, используемых в домашних и промышленных условиях, может существенно различаться.

Для квартиры

Для квартиры используется оборудование для защиты электропроводки в целом и отдельных ее частей. Применения устройств всех существующих типов в данном случае не требуется. Согласно нормативам и практическим потребностям, в квартирах используются конструкции, предназначенные для защиты электроцепей от короткого замыкания и замыкания рабочих проводников на землю.

Для этих целей наилучшим образом подходят:

• автоматические аппараты;
• система уравнивания потенциалов (СУП);
• УЗО.

Их номинал должен соответствовать планируемым нагрузкам.

Если электрический щиток находится в квартире, рекомендуется позаботиться о его безопасности, установив защитный кожух. Доступ должен быть открыт только к клавишам автоматов.

Для дома

Для защиты электрических сетей в домах на этажных щитках, как правило, устанавливаются автоматические выключатели. Самые надежные аппараты монтируются на входном силовом проводе.

Схема защиты может быть простой и многоуровневой. В первом случае устанавливается реле перенапряжения. Во втором — УЗИП. Многоуровневая система широко используется в частных домах.

На предприятии

На предприятиях в условиях использования производственного оборудования с высокой мощностью требуется обеспечение соответствующего уровня защиты. С этой целью применяются комплексы устройств разных типов, предназначенных для работы с высоким напряжением.

Итак, защита электросетей является обязательной мерой для обеспечения безопасности жизни и здоровья людей. Это актуально как в условиях производства, так и в быту. В целях данной защиты используются устройства разных типов, которые отличаются по своей конструкции, способу монтажа и техническим показателям. При их выборе необходимо учитывать множественные внешние факторы и возможные риски, которые требуется предотвратить. Для повышения эффективности рекомендуется использовать несколько устройств защиты в комплексе.