Безопасность электрооборудования. Из прошлого в будущее.

Все знают о том, что вопрос о безопасности электроустановок приобрел свою актуальность еще с того момента, когда человек начал использовать электричество. Инженеры-энергетики всегда стремились защитить людей от поражения электрическим током, но защита нужна не только людям, но и оборудованию, поскольку оно должно быть защищено от перегрузок в сети, коротких замыканий и перепадов напряжения. Еще 15-20 лет назад все эти задачи по защите электроприборов выполняли одни только выключатели дифференцируемого тока, известные также как ВДТ и автоматические выключатели. Стоит рассмотреть, какие же новшества появились в защите электрических сетей за последние два десятилетия.

Автомат

Конструкция автоматического выключателя впервые была описана Томасом Эдисоном еще в 1879 году, но те автоматы, которые мы привыкли видеть сегодня, осуществляя электромонтажные работы в доме, были запатентованы швейцарской компанией в 1924 году. Широкое распространение автоматов началось порядка 70 лет назад, когда они заменили предохранители, выполненные в корпусе из керамики, где от перегрузок защищала специальная плавкая вставка.

В России первые автоматические выключатели называли пробкой, а корпус этого устройства в себя тепловой и электромагнитный расцепители.  Устанавливались такие аппараты в простую резьбу под пробку. Сегодня автоматические выключатели, которыми мы пользуемся, претерпели множество изменений: в них улучшена точность срабатывания, значительно уменьшились габариты и появились автоматы модульного исполнения, которые просты в монтаже и компактны. Еще одно важное отличие сегодняшних автоматов состоит в том, что они могут дополняться различными аксессуарами для эффективного повышения безопасности.  С помощью комбинации этих аксессуаров можно добиться действий автомата определенным образом в определенных ситуациях. В частности, можно добиться не только того, чтобы автомат отключал ветвь при падении напряжения, но и мог срабатывать по сигналу, который можно передавать дистанционно.

Давайте рассмотрим самые популярные на сегодняшний день аксессуары, используемые в автоматических выключателях:

1. Вспомогательные или сигнальные контакты. Их задачей является обеспечение индикации о положении контактов автомата или же подача сигнала о том, что сработал защитный аппарат. С их помощью электрики без труда определяют, в каком состоянии находится цепь (разорвана она или нет). Индикация помогает специалистам не допускать ошибок и повышает безопасность работы.
2. Расцепители минимального напряжения применяют, чтобы защитить электроустановки от резких падений напряжения через автоматическое отключение сети при падении на 35-70 % от номинального значения.
3. Расцепители максимального напряжения отслеживают напряжение между нулевым и фазным проводами, а при достижении порогового значения срабатывает автомат. Это позволяет защитить нагрузки от перенапряжений длительного характера.
4. Дистанционные расцепители необходимы для отключения автоматов на расстоянии. Широкое применение эти аксессуары находят в тех случаях, когда доступ к электроустановке затруднен. К примеру, при пожаре, когда доступ к вентиляции затруднен, она может быть отключена из диспетчерской.

Дифференциальная защита

Выключатель дифференцируемого тока впервые был продемонстрирован в 1928 году. С его помощью человек был защищен от косвенных или прямых прикосновений к сети при повреждении изоляции. Первый действующий ВДТ был продемонстрирован в 1937 году. В его конструкцию входил дифференциальный трансформатор и поляризованное реле. Чувствительность этого ВДТ составляла 0,01 А, а быстродействие измерялось 0,1 с. Демонстрировалось данное устройство на человека, но к счастью, эксперимент завершился удачно, и аппарат выполнил свое предназначение, допустив лишь слабый удар током для добровольца.

Сегодня существуют устройства, которые совместили в себе функции автомата и ВДТ. Эти устройства получили название АВДТ, то есть автоматические выключатели дифференцируемого тока. Сегодня нормативные документы не оговаривают защищать персонал и сеть парой автомата и ВДТ или же одним устройством АВДТ. Современные АВДТ обеспечивают защиту от перегрузок, утечек тока и коротких замыканий, а быстродействие их срабатывания составляет всего несколько десятков миллисекунд.

Дополнительные устройства

На современном рынке электротехнических устройств существует множество разработок, с помощью которых не только повышается безопасность электрических сетей, но и осуществляется практически безаварийная их эксплуатация. Самыми распространенными такими устройствами считаются:

1. Дифференциальное реле, контролирующее значение утечки тока и допустимое значение этой утечки за промежуток времени. Когда характеристики отклоняются от нормы, дифференциальное реле передает сигнал оператору или же самостоятельно отключает питание.
2. Реле управления нагрузкой. К простым моделям относят RAL. Он отслеживает перегрузку сети, и предупреждает специалистов по средствам сигнала о том, что на линии необходимо уменьшение нагрузки. Если же специалисты не устраняют перегрузку, то устройство само отключает участок цепи. К более сложным устройствам относят LSS, который постоянно отслеживает и анализирует потребляемую мощность всех линий электрощита. Когда возникает перегрузка, реле отключает одну или несколько нагрузок, чтобы не сработал главный выключатель.
3. Реле максимального тока отслеживает значение параметра тока, который должен быть меньше того, который задан в качестве порога для срабатывания устройства. Как только происходит превышение этого порога, происходит срабатывание перекидного контакта, с помощью которого отключается нагрузка.

В завершение нужно сказать, что безопасность электрических сетей представляет собой целый комплекс мер, в которых входит огромное количество частностей. При пренебрежении даже малейшей деталью, уязвимой становится вся система, поэтому заботиться о безопасности нужно всегда.