Применяемые в шестидесятые-семидесятые годы предохранители «пробки» были единственными средствами электробезопасности, защиты от перегрузок или коротких замыканий. Защиты проводки и оборудования. А как же человек? А, никак! Если это был завод, фабрика то там худо-бедно оборудование заземлялось, занулялось... А, как же в доме, квартире? Никак! :-)) Ну, типа Ваша квартира, Вы и позабодьтесь...
Но вот наше электрохозяйство стала пополняться всяким электробарахлом... И многое стало меняться... Вместо традиционных «пробок» появились те же как бы «пробки», но автоматы рис2. И вот уже не надо бегать в темноте и искать замену... Щёлк и всё восстановилось. Автоматы стояли не только на входе, но и на частях квартиры, дома. На случай аварии в одной части в других электроэнергия оставалась. И если автоматы-«пробки» прямо сменили те старые, то в новых домах, квартирах стали применять автоматы несколько другой конструкции, так сказать встроенные в распределительные щитки рис3. Если автоматы-«пробки» любой и каждый мог поменять, без проблем, то нового типа это весьма проблематично! А как же с человеком? Если Вы попадёте в лапы этому безжалостному электричеству, автомат и ухом не поведёт! В его компетенцию наши беды как оказалось не входят! И, что же делать? Ну, да, головой думать! И придумали чудо-чудное, на три буквы! Нет не те, что на заборе, а УЗО, — Устройство Защитного Отключения. Схематически устройство и как бы принцип работы УЗО на рис6.
Если вдруг произойдёт контакт фазы сети с нулём (он как правило заземлён), но не настолько плотный чтобы сработал автомат. Обычно это называют утечкой. Да такое могут никто и не заметить, хотя неисправность присутствует! Ещё хуже когда эта утечка происходит на металлические части оборудования (пусть даже в доме). В таком случае есть большая вероятность попадания человека под напряжение. И, что тогда? По старинке Вы попали и никакая автоматика Вас не спасёт! Но другое дело с УЗО. Рассмотрим как же оно, это УЗО работает, как Вас защищает?
Основу УЗО рис4,6. представляет собой набор: трансформатор показанный в виде кольца, чувствительное электромагнитное реле, срабатывающее после того как с обмотки трансформатора поступит ток и так называемого тестера. Через кольцо трансформатора приходят к Вам, потребителям два провода L и N на нагрузку (лампочки телевизоры и пр.) По одному проводу течёт ток I1. — по другому, естественно равный первому I2. Оба тока текущие в противоположные стороны создают два противоположно направленных магнитных потока. В итоге напряжение с трансформатора не поступает и на обмотку реле, ток отсутствует. Но вот на металлический корпус какого-то Вашего бытового прибора попадает всё или часть напряжения с провода L. И что? А, то! Человек касается корпуса и через него на землю, в смысле на нейтраль (нулевой провод) пойдёт ток I3 с направлением таким же как и I1! В итоге, общий ток I1+I3 будет больше чем I2. Баланс будет нарушен и на обмотку реле поступит ток, оно сработает и отключит Вашу квартиру (или часть) от сети! Всё! Защита сработала! А что этот, как его, PE провод? Если бы он был, то при появлении утечки, УЗО сработала до того как Вы прикоснулись бы к корпусу прибора. А что же делает тестер? Для чего он нужен? С помощью его мы проверяем работу УЗО, так ещё искусственно создаём как бы утечку. Итак, что визуально отличает УЗО от автомата: во-первых, наличие квадратной кнопки тестера, а во-вторых отсутствие буквы С или какой-нибудь перед цифрой допустимого, рабочего тока! На рис4. это 32 А. Ток же срабатывания реле ниже и равен 0,03 А. Если у Вас маленькие дети, я бы выбрал УЗО с током срабатывания 0,016 А. То есть, УЗО более чувствительное.
Итак мы имеем два устройства стоящие на страже Вашей безопасности. А нельзя ли объединить эти два устройства? Уже! Уже объединили! Это так называемый дифференциальный автомат, Вы видите его на рис5. Да, внешне он похож на УЗО, разница в том, что выключение происходит не только при утечке тока, но и при коротком замыкании и перегрузках. На нём также как и на УЗО указывается не только ток срабатывания (0,03 А.), но и ток срабатывания автомата С16 (16 ампер.) Буква С выдаёт назначение этого устройства. В том смысле, что он и УЗО и автомат в одном флаконе! Естественно такая комбинация стоит дороже аналогичного УЗО. Ну дык!? На рис1. показана разводка современной квартиры с применением автомата на входе и УЗО уже после счётчика. Кроме того на каждое ответвление стоит свой автомат и в принципе может стоять и своё УЗО. Встречал я схему разводки реальной многокомнатной квартиры, где на каждую комнату стоят свои УЗО и автомат. Хочу отметить, что внешний вид УЗО или дифференциального автомата не единственный. Разновидностей много и в том числе на схеме разводки рис1с. На рис1а входной спаренный автомат. На рис1b электронный электросчётчик. Рис1d автоматы по направлениям (комната, спальня, ванная и тд.). Рис1е шина нейтрали (нулевого провода), а на рис1f заземляющегося провода РЕ.
Ну, вот Вы привели электричество в квартиру и? И тут для нас появились новые опасности и средства защиты от напастей. Как это говорится: «На Бога надейся, а сам не плошай!» Что в переводе означает, что не смотря на как бы защиту всегда держи за правило, — автоматика может не сработать!!! И значит? Правильно, ставить дополнительную защиту везде где это возможно!
Так на рис7 сверху вниз показаны фрагменты розеток: простая без защиты; обычная с заземляющим контактом (РЕ), жёлтая точка; тоже самое, но с киндерзащитой! С защитой от малолетних бандитов. Отверстия розеток закрыты защитными планками которые отодвигаются только при сильном нажатии вилки. Есть вариант, когда вилку нужно не только вставить, но и повернуть. На рис8. так называемый сетевой фильтр с контактами РЕ. На рис8a вилка, стрелочка указывает на контакт РЕ. Всё заземлено!
Всё остальное в мини-лекции, — познавательно-развлекательная часть. Рис8b так называемый индикатор-отвёртка. Как отвёртка это так себе, в смысле не очень надейтесь. А вот как индикатор, вещь полезная в хозяйстве. С помощью индикатора можно определить есть ли напряжение в сети или где фаза, а где ноль? В смысле нейтраль? На рис8с схема этого индикатора. Слева площадочка (контакт) которой Вы касаетесь пальцем при индикации, — справа стрелочка обозначает ту самую отвёртку, то чем Вы и касаетесь проводника. Между ними неоновая лампочка (жёлтого цвета) и сопротивление (по англицки, резистор) с номиналом в несколько миллионов Ом. Присутствие напряжения показывает светящаяся желтовато-оранжевым светом лампочка. Когда Вы касаетесь пальцем контакта на колпачке индикатора, а самой отвёрткой проводника с присутствующим на нём напряжением, то по цепи: отвёртка, сопротивление, газовый разряд в лампочке, Ваше тело, земля протекает ток! Но он настолько мал, что Вы не только его не чувствуете, но даже и не подозреваете о таком?!
На рис8d Вы видите так называемый тестер ТЛ-4. Хотя в принципе может быть и другой ему подобный. Для чего он? Вообще-то всё это интересно тем у кого в доме есть свой мастер-клейстер?! Тот, кто не надеется на дядю неизвестного происхождения, а сам всё дома делает! Этим тестером можно измерять как переменное и постоянное напряжение от 1000 В. и менее. Постоянный ток от 3А и менее. Измерять сопротивление от 20 миллионов ом и до одного. Разные модели тестеров имеют возможно и другие пределы и виды измерений? Тестер основан на показаниях магнитоэлектрического прибора микроамперметра. Только при измерении сопротивления ему необходимо питание, для остальных нет.
Сейчас магазины завалены так называемыми мультиметрами. Принцип таких приборов другой, даже очень. Для измерения используется преобразователь измеряемых величин в цифровые данные, которые выводятся на дисплей. Особенность таких приборов показание промежуточных значений. Так в ТЛ-4 величина напряжения или тока между делениями бралась на глазок, кому-что взбрендит?! А в мультиметре всё как есть... Кроме стандартного набора, есть разные модели мультиметров которые могут: измерять ёмкости конденсаторов, температуру, измерение частоты, тестирование диодов и транзисторов. Кроме того существует режим «прозвонки» цепей на обрыв. Правда там вместо звонка обещанного, — пискушка. В общем виде это измеритель сопротивления + пискушка. Правда при большом сопротивлении цепи она помалкивает! :-)) Чем больше возможностей у прибора, тем он дороже! Не думаю, что для дома, для семьи такое нужно? На мой взгляд у мультиметра есть недостаток (по крайней мере в моём) он долго думает прежде чем выдаст «на гора»! Если Вы спросите, что такое «на гора», значит Вы не шахтёр или около этого?! Если ТЛ-4 резкие изменение напряжений (токов) и их размах показывает качанием стрелки, то здесь всего лишь бешенство цифр! И не понять на какую величину и в какую сторону?! Второй недостаток, необходимость при любых измерениях наличия питания, — батарейки типа «КРОНА»!
И последнее. Встречались мне люди (муженского пола) с головной болью по поводу раздельного включения многоламповых люстр. Вот Вам схема сложнейшего аппарата!!! рис9. На схеме три варианта и стало быть нужен выключатель (он же включатель :-)) на три положения (три клавиши). Внимательней с проводами и всё у Вас получится. И ещё одно полезное... Вы заходите, скажем в спальню. У двери как положено выключатель, он же включатель! И включаете верхний свет. Расположились в постели и мать-перемать!.. А кто будет этот свет выключать? Вот для таких ленивцев и существует схема рис10. Левая часть выключатели у постели, правая у входной двери. Схема показана для двух ламп (светильников) одна на входе, другая у постели (ночники). Ваш выбор! Главное понять принцип... Здесь применяются специальные переключающие выключатели :-)) и такие продаются. Одинарные точно. Возможно и двойные (как на схеме и показаны)?