Специальные средства защиты

Общетехнические средства защиты

Средства электробезопасности.

Методы и средства обеспечения электробезопасности

Классификация помещений по опасности поражения электрическим током согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ)

1. Помещения без повышенной опасности. Отсутствуют признаки повышенной опасности по п.2.

2. Помещения с повышенной опасностью поражения электрическим током. Характеризуются наличием одного из следующих признаков:

1) повышенная температура воздуха (длительно превышает + 35 °С);

2) повышенная влажность (> 75 %);

3)токопроводящая пыль;

4) токопроводящий пол;

5) возможность одновременного прикосновения к нетоковедущим частям
электрооборудования с одной стороны, и имеющим соединение с землей
металлоконструкциям, с другой стороны.

3. Особо опасные помещения. Для них характерно:

1) наличие особой сырости (влажность близка к 100 %, конденсация паров влаги на поверхности изоляции проводов);

2) наличие химически активной среды (пары кислот, щелочей и т.п.)

3) наличие одновременно двух и более признаков по п.2

Выбор средств защиты зависит от:

1) режима нейтрали электрической сети;

2) применяемого напряжения;

3) условий эксплуатации

1) общетехнические;

2) специальные;

3) средства индивидуальной защиты.

1. Рабочая изоляция.

2. Двойная изоляция.

3. Недоступность токоведущих частей (используются оградительные средства — кожух, электрический шкаф, использование блочных схем и др.)

4. Блокировки безопасности (механические, электрические).

5. Малое напряжение. Малое напряжение, согласно стандарту - напряжение 42 В и менее. Для переносных светильников - 36 В, для особо опасных помещений и вне помещений -12В.

6. Меры ориентации (использование маркировок отдельных частей электрооборудования, надписи, предупредительные знаки, разноцветная изоляция, световая сигнализация).

Наибольшее распространение среди технических мер защиты человека в сетях до 1000 В получили

- защитное заземление;

- зануление;

- защитное отключение.

Защитное заземление — это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением (рис. 12).

Рис. 12. Принципиальная схема защитного заземления

Защитное действие заземления основано на снижении напряжения прикосновения при попадании напряжения на нетоковедущие части (вследствие замыкания на корпус или других причин), что достигается уменьшением разности потенциалов между корпусом электроустановки и землей как из-за малого сопротивления заземления, так и повышения потенциала примыкающей к оборудованию поверхности земли, Чем меньше сопротивление заземления, тем выше защитный эффект.

Значение сопротивления защитного заземления определяется из условия обеспечения на корпусе электроустановки допустимого напряжения прикосновения.

Защитное заземление применяется в трехфазной трехпроводной сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали.

Согласно ГОСТ 12.1.030-81 для трехфазных сетей с заземленной нейтралью источника питания при межфазном напряжении 220, 380, 660 В и однофазных сетей напряжением 127, 220, 380 В сопротивление заземления должно быть не более 8, 4, 2 Ом соответственно; в сетях с изолированной нейтралью до 1000 В R₃ не более 4 Ом в сочетании с контролем сопротивления изоляции.

При напряжениях от 1 кВ до 35 кВ включительно R₃ = 250/I₃, где I₃ - ток однофазного замыкания на землю, но не более 10 Ом.

При больших токах замыкания на землю (т.е. I₃ более 500 А), что характерно для линий 110 кВ и выше, I₃ £ 0,5 Ом (в четырехпроводных трехфазных сетях с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В в качестве защитной меры в стационарных установках применяется зануление (рис. 13).

Рис. 13. Принципиальная схема зануления электроустановки: Н - нулевой провод; Ко — сопротивление заземления нейтрали, К_п — повторное

заземление нулевого провода

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

Защитное действие зануления состоит в следующем. При пробое изоляции на корпус образуется цепь с очень малым сопротивлением: фаза - корпус — нулевой провод - фаза. Следовательно, пробой на корпус при наличии зануления превращается в однофазное короткое замыкание (КЗ).

Возникающий в цепи ток резко возрастает, в результате чего срабатывает максимальная токовая защита, эффективно отключающая поврежденный участок сети. Для обеспечения надежного отключения необходимо, чтобы ток КЗ превышал номинальный ток защиты: I_КЗ > КI_НОМ, где I_ном - номинальный ток плавкой вставки или ток уставки расцепителя автомата; К — коэффициент кратности, равный 3 для плавких вставок и автоматов с обратнозависимой от тока характеристикой, при отсутствии заводских данных для автоматов с номинальным током до 100 А кратность тока КЗ относительно величины уставки следует принимать равной 1,4; для прочих автоматов - 1,25.

Для схемы зануления необходимо наличие в сети нулевого провода, заземления нейтрали источника и повторного заземления нулевого провода. Назначение нулевого провода - создание для тока КЗ цепи с малым сопротивлением, чтобы этот ток был достаточным для срабатывания защиты, т.е. быстрого отключения поврежденной установки от сети.

Назначение повторного заземления нулевого провода, которое для воздушных сетей осуществляется через каждые 250 м, состоит в уменьшении потенциала зануленных корпусов при обрыве нулевого провода и замыкания фазы на корпус за местом обрыва. Поскольку повторное заземление значительно уменьшает опасность поражения током, но не устраняет ее полностью, необходима тщательная прокладка нулевого провода, чтобы исключить обрыв. Нельзя ставить в нулевом проводе предохранители, рубильники и другие приборы, нарушающие целостность нулевого провода.

Назначение заземления нейтрали — снижение до минимального значения напряжения относительно земли нулевого провода и всех присоединенных к нему корпусов при случайном замыкании фазы на землю.

В соответствии с ГОСТ 12.1.030-81 защитное заземление или зануление электроустановок следует выполнять:

- при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока, а также 440 В и выше постоянного тока — во всех случаях;

- при номинальном напряжении от 42 до 380 В переменного тока и от 110 до 440 В постоянного тока — при работах в условиях с повышенной опасностью и особо опасных;

- при всех напряжениях во взрывоопасных помещения.

Заземляющие устройства бывают естественными (используются конструкции зданий) — в этом случае нельзя использовать те элементы, которые при попадании искры приводят к аварии (взрывоопасные).

Искусственные — специальные заземлители.

Защитное отключение — это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности поражения током. Такая опасность может возникнуть, в частности: при замыкании фазы на корпус электрооборудования; при снижении сопротивления изоляции фаз относительно земли ниже определенного предела; при появлении в сети более высокого напряжения; при прикосновении человека к токоведущей части, находящейся под напряжением.

Любой из этих параметров, а точнее — изменение его до определенного предела, при котором возникает опасность поражения человека током, может служить импульсом, вызывающим срабатывание защитно-отключающего устройства, т. е. автоматическое отключение опасного участка цепи.

Защитное отключение может применяться в качестве единственной меры защиты в передвижных электроустановках напряжением до 1000 В либо в сочетании с защитным заземлением или занулением.

Разделение электрической сети. Согласно ГОСТ 12.1.009_76 это разделение электрической сети на отдельные электрически не связанные между собой участки с помощью разделительного трансформатора.

В сетях с изолированной нейтралью ток через человека I_h при однофазном прикосновении зависит от сопротивления изоляции R_ф и емкости сети С_ф относительно земли. Когда значения R_ф и С_ф таковы, что ток I_н превышает длительно допустимый, целесообразно разделение сети с помощью разделительных трансформаторов с коэффициентом трансформации 1:1 на несколько более коротких сетей, сопротивления изоляции которых будут выше, а емкость относительно земли меньше по сравнению с сетью в целом.