Дождливый вечер 3 января 2020 года. Электрик Петров пришел по вызову главного инженера Сидорова, в кабинете которого два дня мигал свет, а поздним вечером электричество на этаже и вовсе пропало. Петров открыл щиток освещения на третьем этаже старого административного корпуса. Разобравшись с клубками проводов, электрик увидел, что снизу автоматического выключателя подключен потрепанный оголенный алюминиевый провод. «И тут ноль отваливается», - подумал Петров и выключил данный автомат. Решив, что снизу – нулевой проводник, электрик принялся было откручивать винт нижней клеммы выключателя и одновременно тянуть оголенный провод вниз, но тут же вскрикнул от резкой вибрирующей боли в левой руке, оступился и упал. Что же послужило причиной травмы в этой выдуманной, но вполне реальной истории?
Чтобы ответить на этот вопрос, вспомним, часто ли мы думаем о том, правильно ли подключено электрическое оборудование на нашем предприятии или в нашей квартире. «Если оно работает, остальное меня не беспокоит», - могут подумать некоторые, и в чем-то они окажутся правы. Переменный ток дал миру не только возможность пользоваться эффективными двигателями и тянуть длинные линии электропередачи. Переменный ток позволяет не задумываться о полярности подключения: для большинства приборов не имеет значения, как именно включать вилку в розетку переменного тока, поэтому для конечных пользователей не важно, в каком отверстии розетки – фаза, а в каком – ноль. Однако играет ли роль полярность подключения автоматических выключателей, УЗО и дифавтоматов на их работу? Ответ на этот вопрос, кстати, и будет причиной травмы Петрова.
Сразу обратимся к нормативным документам. Заглянем в последнее издание ПУЭ, пункт 3.1.6, и в ТКП 339-2011, имеющий больший вес на территории Республики Беларусь, пункт 6.1.3.6. В обоих документах текст будет одинаковым:
«Автоматические выключатели и предохранители пробочного типа должны присоединяться к сети так, чтобы при вывинченной пробке предохранителя (автоматического выключателя) винтовая гильза предохранителя (автоматического выключателя) оставалась без напряжения. При одностороннем питании присоединение питающего проводника (кабеля или провода) к аппарату защиты должно выполняться, как правило, к неподвижным контактам».
Ответ предельно ясен. Преимущество ПУЭ в том, что в этом документе дается простое объяснение словосочетаниям «должно выполняться» и «как правило»: первое означает, что требование необходимо выполнить, а второе (в сочетании с первым) означает, что отступление от какого-либо требования должно быть четко обосновано. Итак, мы разобрались с тем, что питание, то есть фаза, следует подключать к неподвижным контактам. Как определить, где находятся неподвижные контакты, а где – подвижные? Здесь на помощь приходит простая логика: соединение должно производиться согласно схеме подключения. Взяв в руки любой защитный аппарат, на его корпусе можно легко найти схему подключения. Для наглядности сразу рассмотрим автоматические выключатели, УЗО и дифавтоматы различных производителей:
На заглавном фото голубым кружком обведены схемы подключения. Иногда они наносятся на верхнюю поверхность выступающей вперед части с рычагом управления (и кнопкой «тест») или, в редких случаях, сбоку аппарата. Контакты, изображенные как отходящая вверх влево черточка \, являются подвижными. На изображении можно заметить, что у первого слева аппарата – автоматического выключателя дифференциального тока – неподвижные контакты расположены снизу, соответственно, подключение следует выполнять снизу. У остальных четырех аппаратов неподвижные контакты находятся сверху, соответственно, питание должно подводиться сверху.
На самом деле чаще подвижные контакты у электрических аппаратов находятся снизу, и в среде электриков принято, чтобы питание, если возможно, подходило сверху. Теперь становится ясно, что электрик Петров в силу привычки решил, что снизу выключенного автомата напряжение отсутствует. Не стоит забывать и том, что Петров должен был убедиться в отсутствии напряжения на том участке цепи, на котором он собирался работать. Теперь встает другой вопрос: влияет ли неправильное подключение питания на токовые и временные характеристики автоматов? Иными словами, будет ли автоматический выключатель столь же эффективен при подаче питания на неподвижный контакт, как и при правильной подаче питания?
Для ответа на этот вопрос вспомним, что типичный выключатель состоит из трех главных элементов: термомагнитного расцепителя, отвечающего за отключение длительных токов перегрузки, электромагнитного расцепителя, отвечающего за быстрое отключение токов коротких замыканий, и дугогасительной камеры с каналом отвода газов. Для успешного функционирования расцепителей цепь должна быть замкнутой, то есть по ним должен протекать ток. При работе от переменного тока эффективность срабатывания рассматриваемых расцепителей не зависит от направления подключения (фаза сверху или фаза снизу), потому что за одну секунду ток изменяет свое направление около 100 раз. Соответственно не влияет неправильное подключение и на токовременные характеристики, потому что они определяются материалами и настройками расцепителей каждого отдельного автомата.
Электронный расцепитель подразумевает наличие микросхемы, которая управляет процессами отключения аварийных и перегрузочных токов. Микросхемы работают на постоянном токе, поэтому, если перепутать полярность (например, +12 В и -12 В) при подключении блока управления, такой выключатель выполнять свои функции не будет. Если цепь управления работает от переменного тока, полярность на работу не влияет. Если блок управления подключен правильно, но питающие проводники присоединены к подвижным контактам таких автоматов, автомат будет выполнять свои функции, потому что блок управления получает информацию от компактных трансформаторов тока, расположенных на фазных проводниках (см. схему ниже):
А что можно сказать по поводу ситуаций, когда автоматические выключатели подключаются по правилам, но крепятся вверх ногами? Это не только непрофессионально, но и вводит в заблуждение, ведь в выключенном состоянии рычажок управления должен смотреть вниз, а во включенном – вверх.
Хотя УЗО и дифавтоматы предназначены отключения токов, которые могут травмировать человека, при “обратном” подключении эти аппараты будут работать и выполнять свои функции. Главное – не перепутать ноль и фазу, так как такие устройства зачастую являются частью бόльшей цепи. Чтобы убедиться, что защитный аппарат работает правильно, достаточно проверить его кнопкой «тест». Признак успешной проверки – отключение аппарата при нажатии на эту кнопку и его включение после испытания.
Итак, мы увидели, что нет причин думать, что эффективность работы автоматических выключателей снижается при неправильном подключении. УЗО и дифавтоматы требуют особенно точного подключения согласно схеме. В любом случае мы видим, что залог успеха и безопасности – соблюдение не только лишь требований технических нормативных актов, но и правил техники безопасности.
знакомству