Электрика на радиостанции. Часть 2. Прерыватели тока

Во второй части в качестве составляющих оборудования радиостанции с сетевым питанием нам предстоит рассмотреть такие, казалось бы, примитивные вещи, как прерыватели тока:1. «Просто» выключатели (но даже тут есть нюансы!)

2. Автоматы отключения, срабатывающие при превышении потребляемого тока (у них свои правила использования)

3. УЗО. Это - устройства защитного отключения, о которых в электрике ходит мифов не меньше, чем об антеннах в радиотехнике (уж сами решите: использовать их вам или нет). 
Про «просто»выключатели - предельно кратко и двумя схемами.

Главное:

-Они должныбыть расчитаны на проходные токи, не меньшие максимальных токов потреблениярадиостанцией;

-Если всхеме источника питания присутствует хоть трансформатор, хоть входнойпреобразователь, питаемый непосредственно от сетевого напряжения (онхорош высоким КПД, компактностью и «тихой» работой на частотах преобразованиявыше слышимых), на прерывание его первичной цепи  ни в коем случае не ставьтеоднополюсный выключатель! Почему? Да мы просто поимеем ровно 50%вероятности, что получим хорошую «встряску», если полезем при выключенном (!)прерывателе, например, менять открытый предохранитель или «ощупывать» схемупреобразователя. Собственно, в силу того, что вилка может быть воткнута хотьвыключателем на фазном проводе (это безопасно), хоть на нулевом.

 




 Чтобыизбежать такого рода неприятностей, следует  всегда ставить двухполюсныйвыключатель, полностью отключающий радиостанцию от питающей сети.  

 
И ужпоскольку питаемая от электросети радиостанция - штука стационарная, имеетсмысл не полениться сделать для нее отдельный щиток с двухполюсным автоматомотключения, объединяющим в себе прерыватели со встроенной схемой прерыванияпри превышении протекания определенного тока. То есть получаем одновременно инадежный выключатель, и «многоразовый» предохранитель.


  
Особенностьздесь одна: нельзя использовать автомат с током срабатывания выше, нежелидопустимый рабочий ток двухпроводной линии от автомата к радиостанции. Иначеавтомат не сработает, а линия при токовых перегрузках начнет перегреваться дорасплава изоляции и короткого замыкания в ней. И только оно уже приведет ксрабатыванию автомата. А линию питания (иногда вместе со сгоревшей квартирой :-)придется менять.


Ниже -таблица взаимной применимости токовых номиналов автоматов и минимальные сечениямедных проводников в питающей линии (как двухпроводной, так и трехпроводной спроводом заземления, по которому постоянно ток не течет).  

Наконец - УЗО.



Необходимостьего применения на радиостанции не вызывает сомнений только в том случае, если унее металлический корпус, заземленный только лишь (или в частности) на«электрическую» землю (третий, заземлительный провод питания РЕ), а вамприходится периодически мониторить режимы работающего входного преобразователяпитания или, скажем, модуля авторегуляторного вентилятора охлаждения, непосредственно  подключенных к сети, что не исключает риска одновременно коснуться руками и фазногопровода L (в том числе через низкоомные цепи), и корпуса.

УЗО попринципу работы весьма напоминает привычный радиолюбителям операционныйусилитель с взаимно инверсными входами. Подали на оба равное, но разнополярноенапряжение - на выходе ОУ получили ноль. Любой разбаланс приводит к сигналу навыходе, отличному от нуля.

Только УЗОработает с токами и их направлениями (вместо разнополюсности напряжений навходах ОУ).

Срабатываетоно тогда и только тогда, когда  разность токов превышает некотороезначение.

  
Самымраспространенным номиналом этого значения является ток 30 мА, который еще неявляется для человека «убойным» из-за паралича сердечных мышц (в зависимости от«крепкости» индивидуума варьируется на уровне от 100 до 200 мА и временидействия от долей секунды до нескольких секунд). Второй параметр УЗО показываетпредельный ток, который можно через него пропускать. Кстати, УЗО на него никакне реагирует; поэтому его  всегда используют в последовательной цепи савтоматом отключения (есть прибор, их объединяющий; имеет название«диф.автомат»).

Общееправило такого использования: если, скажем, автомат имеет ток отключения 10А,УЗО должно пропускать те же 10А или выше, но - не ниже!

УЗО воднофазной сети переменного тока - всегда двухполюсный прерыватель: и по фазномупроводу (L), и по нейтральному (N).

Теперь - главная
УЗОшная мифология:

Миф 1-й:
УЗО срабатывает при прикосновении человека только к фазному проводу;

Миф 2-й:
УЗО работает в двухпроводных сетях (фаза-ноль; типичные сельские и старыегородские, до 1997-го года, электросети; не то чтоб это всегда не так, но -есть нюансы)

Мифы примитивноразвенчиваются законом Ома, чем мы сейчас и займемся.

 
Итак:

Прикасаемся  только к фазе хоть при двух-, хоть при трехпроводной линии питания, дажебез удаленной «электрической» земли (минус сопротивление грунта между местным иудаленным заземлением). И получаем неопасное, но чувствительное прохождениетока через тело. Этот ток утечки через тело так мал (220В делить минимум надесятки кОм), что не приводит к срабатыванию УЗО!

  
Несработает УЗО и в том случае, если радиостанция питается по двухпроводной сетис  удаленным заземленным источником тока, если ее металлический корпусзаземлен на местное защитное заземление, а грунт слабопроводящ. Прикасании нами и фазного провода, и корпуса, ток через тело будет определятьсяименно суммарным сопротивлением грунта до заземления удаленного источника. Толькоесли это сопротивление не превысит 5...6 кОм (например, влажные почвенныегрунты на расстоянии в 100...150 метров) - 30-ти миллиамперное УЗО должностаботать. 

  
Важно! Приорганизации заземления металлического корпуса радиостанции, крайне опасно объединятьего перемычкой на номинально заземленную (удаленно) нейтралью N внутри радиостанции (!!!). Так как в этомслучае обе точки нашего касания (фаза и корпус) будут присоединены параллельнонагрузке, через тело потечет «убойный» ток порядка 220 мА. Ни УЗО, ни местное,ни удаленное защитное заземление абсолютно ничем не помогут (!).

УЗО будет надежнозащищать только в такой схеме, когда металлический корпус радиостанцииподключен к «электрической» земле PE трехпроводной сети, которая имеет контакт с нейтралью  обязательнодо УЗО.

  
На схемениже показано, как прямо на месте модифицировать двухпроводную сеть(обозначается как TN-C) в простейшую трехпроводную (TN-C-S), чтобы наше УЗО смогло не безпользы заработать в цепях питания и электрозащиты радиостанции с применением локально  организуемой линии PE.

  
Ну, а можнои нужно ли объединять на радиостанции «электрическую» и защитную землю, и какиспользовать их обе - поговорим отдельно.

 

DIM