Целью технических мероприятий является подготовка безопасного рабочего места для проведения работ с токоприемниками

Одной из защитных мер против поражения электрическим током является защитное заземление.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом через малое сопротивление металлических токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Схемы а) и б) поясняют роль защитного заземления.

Буквой С обозначена емкость фаз кабельной или воздушной сети относительно земли.

Человек, прикоснувшись к корпусу электродвигателя в момент, когда произошло замыкание на корпусе одной из фаз статорной обмотки электродвигателя при отсутствии заземления, попадает под линейное напряжение (рис. а). Тело человека будет включено параллельно емкости С поврежденной фазы. Ток через емкостное сопротивление двух неповрежденных фаз пройдет по телу человека.

При выборе заземляющего устройства его сопротивление рассчитывают так, чтобы напряжение U_ч было небольшим, а сила тока I_ч безопасной для жизни человека.

Заземление – основная мера защиты от поражения электрическим током людей в случае прикосновения к корпусам электрооборудования и металлическим конструкциям, оказавшимся под напряжением.

Зануление – преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Заземление и зануление токоприемников не применяется при номинальных напряжениях до 42 В переменного тока и до 110 В постоянного тока, кроме токоприемников во взрывозащищенных зонах любого класса и электросварочных электроустановках.

Работа в электроустановках должна проводиться с применением средств защиты, которые включают в себя изолирующие, ограждающие, сигнализирующие средства, а также средства защиты от воздействия разного рода опасных и вредных факторов (механических воздействий, паров, газов, производственных излучений, падения с высоты).

Изолирующие защитные средства делятся на основные и дополнительные.

Основные изолирующие защитные средства могут длительное время выдерживать воздействие высокого напряжения.

Дополнительные изолирующие защитные средства не могут длительное время выдерживать воздействие высокого напряжения и применяются совместно с основными средствами.

Для создания условий повышенной безопасности обслуживающего персонала и надежной работы электрических устройств необходимо регулярно проводить контроль и испытание изоляций с целью своевременного предупреждения замыкания электрического тока на конструктивные части электрических установок (корпус, каркас и другие токоведущие части).

Испытание изоляции проводят:

• перед включением вновь смонтированной установки;
• периодически, после ремонта, транспортировки, хранения.

Устройства защитного отключения (УЗО) — это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности поражения человека электрическим током. Опасность может возникнуть при замыкании фазы на корпус, при снижении электрического со­противления фаз относительно земли ниже определенного предела и по ряду других причин. В этих случаях происходит изменение определенных параметров электрической сети. При выходе контролируемого параметра за допустимые пределы подается сигнал на защитно-отключающее устройство, которое обесточивает установку или электросеть. УЗО должны обеспечивать отключение неисправной электроустановки за время не более 0,2 с. Типы применяемых УЗО разнообразны в зависимости от того, какой параметр электрической сети они контролируют.

Основными элементами всех типов УЗО являются: прибор защитного отключения — совокупность элементов, реагирующих на изменение контролируемого параметра сети (как правило, основным элементом является реле соответствующего типа, например реле напряжения или тока), и автоматический выключатель — устройство, служащее для соединения и разрыва цепей, он автоматически разрывает цепь питания электроустановки при поступлении сигнала от прибора защитного отключения.

На рис. 3.52 и 3.53 показаны принципиальные схемы наиболее распространенных типов УЗО, первое из которых контролирует потенциал корпуса электроустановки, а второе — электрическое сопротивление изоляции фаз.

Основным элементом прибора защитного отключения УЗО, контролирующего потенциал корпуса 1, является реле напряжения 3, один контакт которого соединен с корпусом 1, а второй заземлен. При замыкании фазы на корпус на реле 3 подается напряжение, равное потенциалу корпуса относительно земли, т. к. заземленный контакт реле находится под нулевым потенциалом земли. При превышении напряжения на реле более того, на которое оно настроено, реле срабатывает, замыкая контакты обмотки катушки автоматического выключателя 2, разрывающего электрическую цепь и обесточивающего установку.

Рисунок 3.52 Принципиальная схема устройства защитного отключения, реагирующего на напряжение корпуса относительно земли: 1 — корпус; 2 — автоматический выключатель; КО — катушка отключающая; 3 — реле напряжения максимальное;  — сопротивление защитного заземления;  — сопротивление вспомогательного заземления; — ток замыкания на землю;  — ток через реле напряжения

Рисунок 3.53 УЗО, реагирующее на сопротивление изоляции фаз (УЗО оперативного тока): 1 — источник постоянного тока; 2 — реле; 3 — изоляция фаз; 4 — трехфазный дроссель; 5 — однофазный дроссель; 6 — автоматический выключатель;  — оперативный ток;  — сопротивление замыкания на землю

Необходимо, чтобы заземлитель контакта реле находился под нулевым потенциалом. Для этого он должен быть удален от заземлителя корпуса электроустановки на расстояние не меньше 15...20 м.

УЗО, контролирующее сопротивление изоляции фаз, имеет источник 1 постоянного оперативного тока и реле тока 2. Оперативный постоянный и очень небольшой (безопасный) ток протекает через землю, изоляцию фаз 3, трехфазный дроссель 4, предназначенный для получения нулевой точки сети, однофазный дроссель 5 и реле тока 2. Дроссель 5 предназначен для ограничения утечки переменного тока в землю, так как обладает большим сопротивлением для переменного тока и малым для постоянного.

При замыкании какой-либо из фаз на землю или уменьшении сопротивления изоляции фаз 3 меньше допустимого предела (например, за счет старения изоляции или воздействия на нее агрессивных паров и газов) сопротивление цепи протекания постоянного тока снижается, и по закону Ома возрастет величина оперативного тока. При превышении величины тока, на которую настроено реле 2, оно срабатывает, замыкая контакты обмотки катушки автоматического выключателя 6, разрывающего цепь питания электроустановки.