Монтаж и эксплуатация электрических сетей

Напряжение на корпусе бытовых приборов

Очень часто можно услышать от людей или прочитать в интернете на каком-нибудь электротехническом форуме о том, что их бытовые приборы взбунтовались и начали «биться», «кусаться», «драться». Это происходит из-за того, что на металлических корпусах электрооборудования появляется потенциал. Когда человек прикасается к такому оборудованию, то при определенных условиях, через его тело начинает протекать электрический ток, неприятное воздействие которого и ощущается человеком.

Давайте рассмотрим, при каких условиях на корпусе оборудования может появиться потенциал и опасно ли это для человека. Ниже приведен фрагмент схемы квартирной электропроводки, которая работает в нормальном режиме. На схеме условно показано, подключение к сети стиральной и посудомоечной машин.

В данной схеме электропроводки напряжение на корпусе оборудования будет отсутствовать даже при наличии неисправности оборудования (пробоя фазной изоляции на корпус).

Потенциал может появиться на металлическом корпусе бытового прибора при условии наличия повреждения в цепи проводника заземления (в цепи PE-проводника), либо при отсутствии такового в квартирной электропроводке. Это, как говориться, необходимое, но не достаточное условие, т.е. оборудование и без заземления может нормально работать и при этом никакого потенциала на его корпусе не будет.

Напряжение на корпусе неисправного оборудования

Достаточным условием появления напряжения на корпусе оборудования (при отсутствии заземления) является повреждение изоляции оборудования и наличие так называемого пробоя фазы на корпус. В этом случае на корпусе может появиться потенциал, величина которого может достигать значения фазного напряжения 220 В. Автоматический выключатель, защищающий данную цепь, не будет реагировать на это повреждение, и опасное напряжение будет длительное время присутствовать на корпусе бытового прибора (когда прибор включен в розетку).

Теперь давайте ответим на вопрос, опасна эта ситуация для человека или же нет.

Пробой фазы на корпус является опасным для жизни человека, особенно если замыкание металлическое, т.е. когда значение переходного сопротивления в месте повреждения близко к нулю. Если человек одной рукой будет касаться корпуса поврежденного оборудования, а второй рукой возьмется за любой металлический заземленный элемент, находящийся в помещении (батарея, труба горячего или холодного водоснабжения и т.д.), через тело человека начнет протекать ток, который может оказаться смертельным. При этом нужно помнить, что если значение тока будет больше 10-15 мА, с большой вероятностью человек не сможет самостоятельно оторваться от токоведущих частей. Также следует отметить, что автоматический выключатель, находящийся в квартирном щитке не будет реагировать на ток, протекающий через человека (так как значение тока для срабатывания автомата будет слишком мало), и не отключит поврежденное оборудование от сети.

Как же обезопасить себя в сложившейся ситуации? Наилучшим выходом является, во-первых, выполнение заземления (зануления) оборудования. Во-вторых, если Вы заметили, что Ваш бытовой прибор начал «биться», следует в кратчайший срок выяснить причину и устранить неисправность оборудования.

Может ли установка УЗО защитить в данной ситуации человека? К сожалению УЗО реагирующее на дифференциальный ток утечки не сможет в полной мере защитить человека от поражения электрическим током. При пробое фазы на корпус оборудования, которое не заземлено, УЗО не отключит поврежденный участок цепи и опасный потенциал может длительное время присутствовать на корпусе электроприемника (если он включен в розетку). УЗО сработает только когда ток, протекающий через этот защитный аппарат, превысит значение уставки срабатывания, как правило, это значение равно 30 мА. Таким образом, через человека, прикоснувшегося к корпусу поврежденного оборудования, может протекать ток значением до 30 мА, что является очень опасным, а иногда, даже смертельным для человека.

Напряжение на корпусе исправного оборудовании

Если Вы думаете, что применяя современное оборудование, новое (только что с магазина), исправное (еще на гарантии) и т.п., Вы сможете гарантировать отсутствие потенциала на его корпусе, то я Вас огорчу – это не так! При отсутствии системы заземления, потенциал может находиться на металлическом корпусе даже абсолютно исправного бытового электроприемника. Это происходит потому, что многие современные бытовые электроприборы (стиральные и посудомоечные машины, компьтеры, телевизоры и т.д.) снабжены сетевыми фильтрами. Чтобы понять, почему на корпусе такого оборудования появляется потенциал, давайте рассмотрим небольшой фрагмент схемы сетевого фильтра.

В схеме сетевого фильтра присутствует два конденсатора С1 и С2, включенных последовательно на фазное напряжение. Средняя точка конденсаторов присоединена к корпусу оборудования. Таким образом, конденсаторы выступают в роли делителя напряжения, и при отсутствии заземления электроприемника, на его корпусе будет присутствовать потенциал, примерно 110 В.

Теперь давайте разберем опасно ли прикосновение к такому оборудованию. Как и в предыдущем случае (при пробое фазы на корпус), если человек одной рукой будет касаться корпуса оборудования, а второй рукой возьмется за любой металлический заземленный элемент, находящийся в помещении, через его тело начнет протекать электрический ток. Но в данном случае значение тока будет значительно меньше, чем при пробое изоляции на корпус. Величина тока, протекающего через человека, будет ограничена сопротивлением конденсатора, включенного в электрическую цепь протекания тока. Если значение емкости не будет превышать 10 нФ, то значение тока протекающего через тело человека не превысит 1 мА. Такая величина тока не опасна для человека, хотя и может ощущаться.

[Назад]      [Далее]