Технические способы и средства защиты от поражения человека электрическим током
Классификация помещений по опасности поражения электрическим током
По действующим правилам все помещения делятся по степени опасности поражения людей током на три класса:
1. без повышенной опасности,
2. с повышенной опасностью,
3. особо опасные.
К помещениям без повышенной опасности относятся сухие безпыльные помещения с нормальной температурой воздуха с изолирующими (деревянными) полами, в которых отсутствуют заземленные предметы или их очень мало. Примерами могут служить обычные жилые комнаты, конторы, некоторые лаборатории.
К помещениям с повышенной опасностью относятся:
1. сырые, в которых относительная влажность превышает 75 %;
2. жаркие, в которых температура воздуха постоянно или периодически равна 350 С;
3. пыльные, с токопроводящей пылью в таких количествах, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин;
4. с токопроводящими полами (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные);
|
|
5. в которых возможно одновременное прикосновение человека к имеющим соединения с землей металлоконструкциями зданий, технологическим оборудованием с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования.
К особоопасным относятся помещения:
1. особо сырые (влажность воздуха 100 %);
2. с химически активной или органической средой, в которых постоянно или длительно содержатся агрессивные газы, пары, образуется их соль, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части оборудования;
3. имеются два или больше признаков, свойственных помещениям с повышенной опасностью.
Особо опасными является большая часть производственных помещений.
Для обеспечения электробезопасности применяют отдельно или в сочетании с другими следующие технические способы и средства защиты:
1. защитное заземление;
2. зануление;
3. защитное отключение;
4. выравнивание потенциалов;
5. малое напряжение;
6. изоляция токоведущих частей;
7. электрическое разделение частей;
8. оградительные устройства;
9. блокировка;
10. предупредительная сигнализация;
11. знаки безопасности;
12. предупредительные плакаты;
13. электрозащитные средства.
Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей не токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжением при замыкании сети на корпус установки. Задачей защитного заземления (ЗЗ) является устранение опасности поражения человека током в случае прикосновения к корпусу и другим токоведущим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением. Принцип действия защитного заземления - снижение до безопасных значений напряжения прикосновения (между корпусом и землей). Если корпус электроустановки не заземлен, и он оказался в контакте с фазным проводом сети, то прикосновение к такому корпусу равносильно прикосновению к фазе. В этом случае ток, проходящий через человека (при малом сопротивлении обуви, пола, изоляции проводов) может достигать опасных значений.
|
|
Если корпус установки не заземлен (рис. 2.13.1.), то ток, проходящий через человека при Rобуви = Rпола = 0, можно определить из уравнения:
Uф
Iч = ¾¾¾¾¾
Rч + (Rиз/3)
Рис. 2.13.1. Принципиальная схема защитного заземления.
В соответствии с правилами эксплуатации электроустановок (ПУЭ) сопротивление заземления не должно превышать Rзу £ 4 Ом. Поскольку Rч ³ 1000 Ом, Rзу << Rч . Так как Rзу÷÷ R ч, Iзу >> Iч и Iз = Iзу + Iч» Iзу, сила тока замыкания Iз в сети с изолированной нейтралью равна Iз » 3Uф / Rиз, тогда из соотношения IзRзу = IчRч и выражение 2.13.2. можно упростить
3Uф Rзу
Iч = ¾¾¾
Rиз Rч
Отсюда следует, что если принцип действия защитного заземления заключается в уменьшении силы тока, протекающего через тело человека.
Так если Rиз=10 кОм, Rч=1 кОм, Uф=220 В, то при отсутствии заземляющего устройства Rзу= ¥ из (2.13.1) ток через человека равен:
3Uф
Iч = ¾¾¾¾ = 51 мА,
3Rч + Rиз
что представляет большую опасность для человека, но если Rзу=4 Ом, то согласно (2.13.2)
3Uф Rзу 3 · 220 · 4
Iч = ¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾ = 0,26 мА,
Rиз Rч 10000 · 1000
Что не вызывает у человека каких-либо ощущений.
Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя - металлических проводников, соединенных между собой и находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземленные части электроустановок с заземлителем. В зависимости от места размещения заземления относительно заземленного оборудования различают два типа заземленных устройств: выносное и контурное. Выносное заземляющее устройство характеризуется тем, что заземлитель его вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземленное оборудование. Недостаток выносного заземления - отдаленность заземлителя от защищаемого оборудования. Поэтому заземляющие устройства этого типа применяются лишь при малых токах замыкания на землю, т.е. в установках до 1000 В, где потенциал заземлителя не превышает допустимого напряжения прикосновения. Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что электроды его заземлителя размещаются по контуру площадки, на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки. Безопасность при контурном заземлении обеспечивается выравниванием потенциала на заземляемой территории путем соответствующего размещения одиночных заземлителей. В результате этого напряжение прикосновения и шаговое напряжение не будут превышать заранее заданных значений. Внутри помещений выравнивание потенциалов происходит через металлические конструкции, трубопроводы, кабели и подобные им теплопроводящие предметы, связанные с разветвленной сетью заземления. Согласно ПЭУ сопротивление защитного заземления в любое время года не должно превышать:
1. 4 Ом - в установках с напряжением до 1000 В; если мощность источника тока (генератора, трансформатора) 100 кВ А и менее, то сопротивление заземляющего устройства допускается 10 Ом,
2. 250/Iзу, но не более (10 Ом - в установках с напряжением выше 100 В и изолированной нейтралью; если заземляющее устройство одновременно используют для электроустановок с напряжением до 1000 В, то сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 125/Iзу, но не более 10 Ом (или 4 Ом, если это требуется для установок до 1000 В).
|
|
Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части оборудования, которое из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей и животных.