Любая утечка тока из защищаемой цепи на заземленные проводники (например, прикосновение человека, стоящего на мокром полу, к фазному проводнику) приводит к нарушению баланса в трансформаторе тока: через фазный проводник «втекает больше тока», чем возвращается по нулевому (часть тока утекает через тело человека, то есть помимо трансформатора). Несбалансированный ток в первичной обмотке трансформатора тока приводит к появлению ЭДС во вторичной обмотке. Эта ЭДС сразу же регистрируется следящим устройством (7), которое отключает питание соленоида (5). Отключенный соленоид больше не удерживает контакты (4) в замкнутом состоянии, и они размыкаются под действием силы пружины, обесточивая неисправную нагрузку.
Устройство спроектировано таким образом, что отключение происходит за доли секунды, что значительно снижает тяжесть последствий от поражения электрическим током.
Кнопка проверки (8) позволяет проверить работоспособность устройства путем пропускания небольшого тока через оранжевый тестовый провод (9). Тестовый провод проходит через сердечник трансформатора тока, поэтому ток в тестовом проводе эквивалентен нарушению баланса токонесущих проводников, то есть УЗО должно отключиться при нажатии на кнопку проверки. Если УЗО не отключилось, значит оно неисправно и должно быть заменено.
В России применение УЗО стало обязательным с принятием 7-го издания Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Как правило, в случае бытовой электропроводки одно или несколько УЗО устанавливаются на DIN-рейку в электрощите.
Многие производители бытовых устройств, которые могут быть использованы в сырых помещениях (например, фены), предусматривают для таких устройств встроенное УЗО. В ряде стран подобные встроенные УЗО являются обязательными.
Рекомендуется ежемесячно проверять работоспособность УЗО. Наиболее простой способ проверки - нажатие кнопки «тест», которая обычно расположена на корпусе УЗО (как правило, на кнопке «тест» нанесено изображение большой буквы «Т»). Тест кнопкой может производиться пользователем, то есть квалифицированный персонал для этого не требуется. Если УЗО исправно и подключено к электрической сети, то оно при нажатии кнопки «тест» должно сразу же сработать (то есть отключить нагрузку). Если после нажатия кнопки нагрузка осталась под напряжением, то УЗО неисправно и должно быть заменено.
Тест нажатием кнопки не является полной проверкой УЗО. Оно может срабатывать от кнопки, но не пройти полный лабораторный тест, включающий измерение отключающего дифференциального тока и времени срабатывания.
Кроме того, нажатием кнопки проверяется само УЗО, но не правильность его подключения. Поэтому более надежной проверкой является имитация утечки непосредственно в цепи, которая является нагрузкой УЗО. Такой тест желательно проделать хотя бы один раз для каждого УЗО после его установки. В отличие от нажатия кнопки, пробная утечка должна проводиться только квалифицированным персоналом.
УЗО может значительно улучшить безопасность электроустановок, но оно не может полностью исключить риск поражения электрическим током или пожара. УЗО не реагирует на аварийные ситуации, если они не сопровождаются утечкой из защищаемой цепи. В частности, УЗО не реагирует на короткие замыкания между фазами и нейтралью.
УЗО также не сработает, если человек оказался под напряжением, но утечки при этом не возникло, например, при прикосновении пальцем одновременно и к фазному, и к нулевому проводникам. Предусмотреть электрическую защиту от таких прикосновений невозможно, так как нельзя отличить протекание тока через тело человека от нормального протекания тока в нагрузке. В подобных случаях действенны только механические защитные меры (изоляция, непроводящие кожухи и т. п.), а также отключение электроустановки перед ее обслуживанием.
Некоторые типы УЗО (УЗО−Д со вспомогательным источником питания, см. классификацию) нуждаются в питании, которое они получают от защищаемой цепи. Поэтому потенциально опасной является ситуация, когда в защищаемой цепи выше УЗО нулевой проводник отключен, а фазный остается под напряжением. В этом случае УЗО будет неспособно отключить цепь, так как разность потенциалов в защищаемой цепи недостаточна для функционирования УЗО. Так называемые электромеханические УЗО не нуждаются в питании и поэтому свободны от указанного недостатка.
Защита от прикосновения к токоведущим частям установок. В электроустановках напряжением до 1000 В применение изолированных проводов уже обеспечивает достаточную защиту от напряжения при прикосновении. При напряжениях свыше 1000 В опасно даже приближение к токоведущим частям. Для исключения опасности прикосновения к токоведущим частям необходимо обеспечить их недоступность посредством ограждения и расположения токоведущнх частей на недоступной высоте или в недоступном месте.
Перед началом работ электросварщик должен проверить изоляцию электропроводов и электрододержателя, наличие заземления корпуса сварочного аппарата, кожуха рубильника, плотность соединения электропроводов с аппаратом. Если на корпусе аппарата обнаружено напряжение, необходимо отключить его от электросети.
Для защиты глаз и лица от поражения лучами электрической дуги электросварщик и слесарь, помогающий ему, должны закрывать лицо шлемом-маской или щитком с защитными стеклами (светофильтрами). Чтобы предохранить защитные стекла от брызг металла и загрязнения, перед ними вставляются простые стекла.
Работы с открытой электрической дугой электросварщик, чтобы избежать ожогов, обязан вести в брезентовой одежде и защитной обуви. Рукоятка электрододержателя должна быть сделана из фибры или твердых сухих пород дерева. Электрододержатель должен прочно зажимать электрод. Запрещается применять электрододержатели с подводящими проводами в рукоятке при силе тока 600 А и более. Электросварщику, работающему внутри закрытых емкостей, резервуаров, труб больших диаметров, следует пользоваться диэлектрическими перчатками, галошами, ковриками и предохранительными поясами с веревкой. Внутри емкостей рабочее место освещают переносными лампами напряжением не более 12 В.
Перед присоединением редуктора к баллону необходимо проверить исправность накидной гайки и исправность манометра высокого давления, продуть штуцер для удаления посторонних частиц путем кратковременного открывания вентиля. Присоединяют редуктор к баллону при закрытом вентиле. Подтягивать наружные соединения редуктора при открытом вентиле баллона запрещается. Замерзшие вентили отогревают только чистой горячей водой или паром.
Шланги прочно закрепляют на редукторе, горелке, резаке специальными хомутами. При работе шланги не должны перекручиваться и длина их не должна превышать 20 м. До работы шланги продувают газом, чтобы удалить из них воду, песок и другие взвешенные частицы.
Баллоны с газом должны иметь предохранительные колпаки и опорные башмаки, их нельзя подвергать ударам, переносить на руках или плечах; для этой цели следует пользоваться носилками или тележками. Баллоны с газами поднимают на высоту грузоподъемными кранами только в специальных контейнерах. Запрещается устанавливать баллоны с газами в проходах, подвалах, в проездах, в местах скопления людей, около действующих
Способы оттаивания замерзших грунтов применяются, как правило, при небольших объемах земляных работ и сравнительно небольшой глубине их промерзания. В зависимости от направления теплового потока оттаивание грунта введется сверху вниз, снизу вверх и в радиальном направлении.
Наиболее распространенным способом оттаивания грунта сверху вниз является древний огневой способ. В качестве топлива используются дрова, уголь, кокс; в настоящее время все чаще применяется жидкое топливо (мазут, солярное масло). Достоинство способа – простота и малая трудоемкость, главный недостаток – непроизводительная трата тепла в окружающую среду.
Современным представителем данного способа оттаивания грунта является электроразогрев при горизонтально уложенных электродах, обсыпанных теплоизолирующим токопроводящим материалом. Трехфазный переменный ток, проходя по слою опилок, пропитанных слабым раствором соли, выделяет тепло, за счет которого и разогревается теплоизолирующая прослойка, а следовательно лежащий под ним слой мерзлого грунта. Этот способ более экономичен и менее трудоемок по сравнению с огневым, однако нуждается в продолжительной работе автономного источника электропитания или трансформаторной подстанции и линии электропередачи. Расход электроэнергии на 1 м3 составляет 60 – 100 кВт*ч при глубине промерзания грунта 60 – 70 см.
При оттаивании снизу вверх разогрев грунта производится за границей его промерзания и распространяется в направлении теплового потока. Наиболее эффективным является электроразогрев при вертикальном размещении электродов. Удельное электрическое сопротивление талого грунта значительно ниже, чем у мерзлого, поэтому при погружении электродов в мерзлый грунт до границы с талым грунтом обеспечивается быстрый его разогрев и создается мощный тепловой поток, направленный в верхние слои, выполняющие к тому же роль утеплителя. При таких условиях существенно снижаются затраты электроэнергии (на 1 м3 – 30 – 50 кВт*ч). Этот способ более электробезопасен и поддается автоматическому регулированию параметров.