2020-04-07
232
В трехфазной сети переменного тока с глухозаземленной нейтралью при прикосновении к одной из фаз человек попадает под фазное напряжение и ток определяется величиной:
I h = U / R h + R зн
где:
Rзн - сопротивление заземления нейтрали, Ом.
Сопротивление заземления нейтрали значительно меньше сопротивления человека, следовательно ток I h в системе 380/220 В будет приблизительно равен:
I h = U / R h = 220/ 1000 = 0,22 А = 220 мА
что значительно превышает смертельное значение тока, равное 100 мА.
Следовательно, в сетях с глухозаземленной нейтралью ток через тело человека при однофазном прикосновении будет определяться только величиной фазного напряжения и сопротивления тела человека.
Если сети с изолированной нейтралью опасны в аварийном режиме, то сети с глухозаземленной нейтралью являются опасными и в нормальном режиме, так как сопротивление изоляции и емкости фаз относительно земли при однофазном прикосновении не играет роли.
Таким образом:
- В сетях с изолированной нейтралью при напряжении до 1000 В сравнительно небольшой протяженности и высоком сопротивлении изоляции обеспечивается большая безопасность при однофазном прикосновении, чем в сетях с глухозаземленной нейтралью. Повышенная опасность создается во время аварийной ситуации при однофазном замыкании на землю, которое должно быть ликвидировано за короткое время.
- При питании большого числа потребителей в сетях с изолированной нейтралью резко уменьшается общее сопротивление изоляции фаз, что приводит к большому току при однофазном прикосновении человека.
- В 4-проводных сетях с глухозаземленной нейтралью при замыкании на землю или заземленный корпус происходит быстрое отключение поврежденной фазы, чем достигается безопасность обслуживания.
4. Системы распределения электроэнергии.
4.1. Общие требования к типам заземления системы электроснабжения напряжением до 1000 В.
На основании стандартов Международной электротехнической комиссии (МЭК) в России в 1995 году разработан ГОСТ Р 50571 «Электроустановки зданий», который подразделяет распределительные электрические сети в зависимости от конфигурации токоведущих проводников, включая нулевой рабочий проводник, и типов систем заземления.
Общий вид системы распределения электроэнергии напряжением до 1000 В представляет собой источник питания (трансформаторную подстанцию), от которого по линиям электропередачи электроэнергия поступает к потребителям через вводное устройство здания (рис. 6.1.)
Обозначения, принятые на рисунке:
Л1, Л2, Лз - линейные проводники;
N - нулевой рабочий проводник;
РЕ - нулевой защитный проводник (заземляющий проводник);
РЕN - совмещенный нулевой рабочий и нулевой защитный проводник;
R зз - защитное заземление;
Rз - рабочее заземление;
ПС - трансформаторная подстанция.
Рис.6.1. Общий вид распределения электроэнергии.
Различные типы электрических сетей получаются на основе комбинаций соединения нейтральных точек источника электроснабжения и металлических корпусов электропотребителей.
По международной классификации сети имеют буквенное обозначение.
При этом первая буква обозначает состояние нейтрали источника питания относительно земли:
Т- заземленная нейтраль;
I - изолированная нейтраль.
Вторая буква обозначает условия заземления открытых проводящих частей относительно земли:
Т - открытые проводящие части заземлены;
N - открытые проводящие части присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания.
Последующие (после N) буквы - обозначают совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:
S - нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделены:
С - функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (РЕМ-проводнике);
С - S - функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания, а в другой - разделены.
4.2.Типы заземления в системах электроснабжения напряжением до 1000 В.
Для электроустановок напряжением до 1кВ приняты следующие обозначения: ТN, ТТ, IТ. Система ТN в свою очередь подразделяется на системы: ТN-С, ТN-S, ТN-С-S.
Система ТN - это система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановок присоединены к глухо-заземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников. Электроустановки напряжением до 1 кВ жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок должны, как правило, получать питание с применением данной системы.
При применении системы ТN рекомендуется выполнять повторное заземление РЕ - и РЕN проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах. Для повторного заземления в первую очередь следует использовать естественные заземлители. Внутри многоэтажных зданий аналогичную функцию выполняет уравнивание потенциалов (устранение разности потенциалов проводящих частей) посредством присоединения нулевого защитного проводника к главной заземляющей шине.
При системе TN-С нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении.
Система ТN-S- система ТN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении.
В системе TN-С-S функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания.
Система ТТ - система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.
Система IТ - система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены.
4.3. Система ТN-С.
При системе типа ТN-С функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников объединены по всей системе распределения энергии в одном проводнике (рис. 6.2.). Эта система имеет широкое распространение, однако при этом типе заземления сложно обеспечить такой же уровень электробезопасности, как при системах ТN-С-S, ТN-S, ТТ.
По РЕN-проводнику постоянно протекают рабочие токи, которые, воздействуя на соединительные контакты, могут привести к ухудшению качества соединений и даже потере электрического контакта, поэтому более надежны просто нулевые защитные проводники.
Рис.6.2. Схема электроустановки с объединенным нулевым и защитным проводником ТN-С
Тип ТN-С имеет существенные ограничения на применение в электроустановках, питающих оборудование обработки информации (телевидение, ЭВМ, охранная и пожарная сигнализация и др.) и другое оборудование, чувствительное к действию электромагнитных помех. Там рекомендуются системы ТN-S или ТN-С-S.
4.4. Система ТN-S.
При типе ТN-S нулевой защитный и нулевой рабочий проводники работают раздельно по всей системе распределения электроэнергии (рис. 6.З.). Более высокий уровень электробезопасности достигается за счет использования отдельного нулевого защитного проводника РЕ. Вероятность потери непрерывности электрической цепи в этом случае меньше, чем у РЕN-проводника, так как протекает значительно меньший рабочий ток.
Рис.6.3. Система электроустановки с нулевым и защитным раздельными проводниками ТN-S.
Эта система используется мало из-за более дорогих распределительных сетей, так как необходимо иметь на один проводник больше, чем в системах ТN-С, ТN-С-S, ТТ.
Данный тип заземления установлен ГОСТ Р 50669 в качестве дополнительного в электроустановках мобильных зданий из металла или с металлическим каркасом. Рекомендуется также применять в электроустановках, содержащих большое количество оборудования обработки информации и в ЭУ с собственным источником питания.
4.5. Система ТN-С-S.
В системе ТN-С-S функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания (рис. 6.4.). Эта система при наличии защитного заземления позволяет обеспечить высокий уровень электробезопасности при более низких затратах на строительство ЛЭП, чем это необходимо при системе ТN-S
.
Рис.6.4.Схема электроустановки по системе ТN-С-S.
Разделение РЕN-проводника целесообразно произвести на вводных зажимах ВРУ. Далее по всей электроустановке здания применяют два проводника: нулевой защитный и нулевой рабочий, которые не должны иметь электрического соединения между собой за точкой разделения.
Система ТТ.
В системе ТТ источник питания имеет одну точку, непосредственно связанную с землей. Открытые проводящие части электрооборудования зданий соединены с заземляющим устройством, независимым от заземляющего устройства источника питания (рис.6.5.)
Рис.6.5. Схема электроустановки с нулевым рабочим проводником и защитным
Заземлением ТТ.
Система ТТ позволяет обеспечить высокий уровень электробезопасности и широко применяется за рубежом. ГОСТ Р 50669-95 предписывает применять эту систему для электроустановок зданий из металла, так как в нормальном режиме эти электроустановки всегда имеют потенциал земли. Питание электроустановок напряжением до 1 кВ при системе ТТ допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе ТN не могут быть обеспечены. Для защиты при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено УЗО.
4.7. Система IТ.
В системе IТ нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление. Корпуса оборудования ЭУ зданий подлежат защитному заземлению (рис.6.6.).
Рис.6.6. Схема электроустановки с изолированной нейтралью (система IТ).
Подобные системы применяют в зданиях и сооружениях специального назначения, когда необходимо обеспечить повышенный уровень электробезопасности, при недопустимости перерыва питания при первом замыкании на землю или на открытые проводящие части, связанные с системой уравнивания потенциалов. В таких электроустановках ток замыкания на землю очень мал. Для защиты при косвенном прикосновении при первом замыкании на землю должно быть выполнено защитное заземление в сочетании с контролем изоляции сети специальным устройством (ПКИ). Допускается применение УЗО с номинальным отключающим током не более 30 мА.
5. Меры, обеспечивающие безопасность обслуживающего персонала в электроустановках.
В 7-ом издании ПУЭ по-новому рассмотрены вопросы обеспечения электробезопасности обслуживающего персонала в электроустановках:
-определены требования к системам распределения электроэнергии напряжением до 1000В;
-введены понятия проводящих и токоведущих частей, уравнивание потенциалов, сверхнизкое (малое) напряжение (СНН) и др.;
-определены меры защиты при прямом и косвенном прикосновениях.
Безопасность обслуживающего персонала согласно ПУЭ должна обеспечиваться выполнением мер защиты:
-от прямого прикосновения;
-от прямого и косвенного прикосновения;
-при косвенном прикосновении.
5.1. Меры защиты от прямого прикосновения.
Для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме должны быть применены следующие меры защиты от прямого прикосновения (электрического контакта людей с токоведущими частями, находящимися под напряжением):
-основная изоляция токоведущих частей;
-ограждения и оболочки;
-установка барьеров;
-размещение вне зоны досягаемости;
-применение сверхнизкого (СНН) малого напряжения.
Защита от прямого прикосновения не требуется, если электрооборудование находится в зоне системы уравнивания потенциалов, а наибольшее рабочее напряжение не превышает 25 В переменного или 60 В постоянного тока в помещениях без повышенной опасности, и 6 В переменного или 15 В постоянного тока -во всех случаях.
Основная изоляция токоведущих частей.
Применение основной изоляции - главнейшее средство безопасности. Физическая сущность изоляции состоит в том, что исключается возможность непосредственного прикосновения к токоведущим частям. В качестве изоляторов применяются различные изоляционные материалы: слюда, асбест, пластмасса, лаки и др.
Состояние изоляции должно находиться в строгом соответствии с нормами, которые предусматривают для всех видов электроизделий совершенно определенные значения сопротивления изоляции.
Ограждения и оболочки.
Ограждения и оболочки в ЭУ до 1000 В должны защищать от возможности соприкосновения пальцев с токоведущими или движущимися внутри оболочки частями и от попадания в электроустановку посторонних твердых тел среднего диаметра не менее 12,5 мм. Их изготовляют из прочного изолирующего материала и надежно закрепляют. Вход за ограждение или вскрытие оболочки допускается после снятия напряжения с токоведущих частей или при помощи специального ключа или инструмента.
Установка барьеров.
Барьеры устанавливают из изолирующего материала для защиты от случайного прикосновения к токоведущим частям в ЭУ до 1000 В или приближения к ним на опасное расстояние в ЭУ напряжением выше 1000 В. Они должны быть прочно закреплены так, чтобы их нельзя было снять непреднамеренно.
Размещение вне зоны досягаемости.
Если нельзя выполнить ограждение, оболочки и установить барьеры, размещение людей должно быть вне зоны досягаемости. Расстояние между доступными одновременному прикосновению проводящими частями в ЭУ до 1000 В должно быть не менее 2,5 м.
В электропомещениях ЭУ до 1000 В не требуется защита от прямого прикосновения при одновременном выполнении условий:
-помещения отчетливо обозначены, и доступ в них возможен только с помощью ключа;
-обеспечена возможность свободного выхода из помещения без ключа, даже если оно заперто на ключ снаружи;
-обеспечены минимальные размеры проходов обслуживания: ширина не менее 0,8 м, высота не менее 1,9 м.
В качестве дополнительной защиты от прямого прикосновения необходимо применять УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА.
5.2. Меры защиты от прямого и косвенного прикосновения
Этой мерой является применение сверхнизкого (малого) напряжения (СНН) 50В переменного и 120 В постоянного тока в ЭУ до 1000 В в сочетании с защитным электрическим разделением цепей или в сочетании с автоматическим отключением питания.
В качестве источника питания цепей СНН следует применять безопасный разделительный трансформатор, у которого первичная обмотка отделена от вторичной при помощи двойной изоляции, или основной изоляции и защитного экрана, или усиленной изоляции.
Вилки и розетки штепсельных соединений в цепях СНН не должны входить в штепсельные соединения других напряжений, при этом розетки должны быть без защитного контакта.
При значениях СНН выше 25 В переменного или 60 В постоянного тока должна быть выполнена защита от прямого прикосновения с помощью ограждения или оболочек.
При применении СНН в сочетании с автоматическим отключением питания один из выводов источника СНН и его корпус должны быть присоединены к защитному проводнику цени, питающей источник.
СНН применяют для питания ручного электроинструмента и переносных светильников, а также для местного освещения. Применение СНН ограничено по экономическим соображениям при осуществлении протяженной сети большого сечения.
5.3. Меры защиты при косвенном прикосновении.
Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении:
-автоматическое отключение питания;
-уравнивание потенциалов;
-выравнивание потенциалов;
-двойная или усиленная изоляция;
-сверхнизкое (малое) напряжение;
-защитное электрическое разделение цепей;
-изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки;
-защитное заземление;
Защиту при косвенном прикосновении следует выполнять во всех случаях, если напряжение в ЭУ превышает 50 В переменного и 120 В постоянного тока.
В помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках выполнят защиту при напряжениях 25 В переменного и 60 В постоянного, а в отдельных случаях при 12 В переменного и 30 В постоянного тока.
Защита от косвенного прикосновения распространяется на:
-проводящие корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т.д.;
-приводы электрических аппаратов;
-каркасы распредщитов, щитов управления, освещения, силовых щитков и шкафов;
-металлические конструкции РУ, кабельные муфты, оболочки и броню кабелей, оболочки проводов, рукава и трубы электропроводок, лотки, короба, тросы и другие металлические конструкции, на которых установлено электрооборудование;
-металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников;
-электрооборудование, установленное на движущихся частях станков, машин и механизмов.
При применении в качестве защитной меры автоматического отключения питания указанные открытые проводящие части должны быть присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания в системе ТN и заземлены в системах IТ и ТТ.
Не требуется преднамеренно присоединять к нейтрали источника в системе ТN и заземлять в системах IТ и ТТ:
-корпуса ЭО и аппаратов, установленных на металлических основаниях, присоединенных к нейтрали системы питания или заземленных, при обеспечении надежного электрического контакта;
-металлические конструкции при обеспечении надежного электрического контакта между этими конструкциями и установленным на них ЭО, присоединенным к защитному проводнику;
-съемные и открывающиеся части металлических каркасов, шкафов, ограждений, если на них не установлено ЭО;
-арматура ВЛ и крепежные детали;
-открытые проводящие части ЭО с двойной изоляцией;
-металлические скобы, отрезки труб для защиты кабелей в местах их прохода через стеньг и другие подобные детали площадью до 100 см 2, а также ответвительные и протяжные коробки.
Автоматическое отключение питания.
Автоматическое отключение питания в ЭУ напряжением до 1000 В обеспечивается защитно-коммутационными аппаратами в нормированное время отключения поврежденной цепи. Для этого все открытые проводящие части присоединяют к глухозаземленной нейтрали источника питания в системах ТN, а в системах IТ и ТТ - заземляют. При этом в этих ЭУ должно быть выполнено уравнивание потенциалов.
Время отключения в системе TN должно быть не более:
| Номинальное фазное напряжение Uo, В | Время отключения, сек |
| 127 | 0,8 |
| 220 | 0,4 |
| 380 | 0,2 |
| Более 380 | 0,1 |
В системе IТ время автоматического отключения питания при двойном замыкании на открытые проводящие части должно быть не более:
| Номинальное линейное напряжение Uo, В | Время отключения, сек |
| 220 | 0,8 |
| 380 | 0,4 |
| 660 | 0,2 |
| Более 660 | 0,1 |
В ЭУ напряжением до 1000 В преднамеренное электрическое соединение открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока (система ТN), выполняемое в целях электробезопасности, называется защитным занулением, которое является основной мерой защиты от поражения персонала электрическим током.
ПУЭ запрещает в ЭУ до 1000 В с глухозаземленной нейтралью (ТN) выполнять защитное заземление электрооборудования без зануления. При одном защитном заземлении ток однофазного замыкания может быть недостаточным для срабатывания защиты и электроустановка окажется в повышенной опасности. На нулевом проводе и присоединенных к нему корпусах электрооборудования появится напряжение относительно земли, значение которого намного превышает допустимое.
Принцип действия зануления заключается в том, что однофазное замыкание фазы на корпус на корпус электроустановки превращается с помощью нулевого защитного проводника в короткое замыкание. Большой ток КЗ вызывает мгновенное срабатывание предохранителя или автоматического выключателя и отключение неисправной электроустановки от электрической сети.
Каждую проводящую часть ЭУ, подлежащую занулению, присоединяют к магистрали зануления с помощью отдельного ответвления. Последовательное включение зануляемых частей запрещается.
Схема зануления теряет свои защитные функции при обрыве магистрали нулевого защитного провода или его ответвления. С целью исключения опасности поражения электрическим током в подобных ситуациях корпуса ЭУ, у которых выполнено заземление, дополнительно присоединяют к заземляющему устройству, которое выполняет роль обычного защитного заземления, обеспечивающего понижение напряжения прикосновения.
При многочисленных зануляемых ЭУ или удаленных от источника питания устраивают повторное заземление РЕN - проводника, общее сопротивление которого в трехфазной сети 380/220 тВ не должно превышать 10 Ом.
Повторное заземление РЕN - проводника при возникшем замыкании на корпус снижает напряжение прикосновения как при исправной цепи зануления, так и при обрыве нулевого защитного провода перед источником питания.
Для автоматического отключения питания могут быть использованы защитно-коммутационные аппараты, реагирующие на сверхтоки (автомат, предохранитель) или на дифференциальный ток (УЗО - устройство защитного отключения).
Принцип действия УЗО.
УЗО состоит из прибора защитного отключения и исполнительного органа. Прибор защитного отключения воспринимает входную величину, реагирует на ее изменение и при заданном ее значении дает сигнал на отключение выключателя. Прибор может реагировать на потенциал корпуса, ток замыкания на землю, напряжение и ток нулевой последовательности, оперативный постоянный ток и другие параметры. Исполнительным органом защитного отключения является автоматический выключатель.
Между корпусом и рабочим заземлителем УЗО включено реле напряжения (2). Так как сопротивление катушки реле значительно больше сопротивления заземлителя, то приближенно можно считать, что катушка реле находится под напряжением, равным потенциалу корпуса относительно земли. При пробое на корпус этот потенциал оказывается ваше напряжения срабатывания реле (4), оно срабатывает и замыкает цепь отключающей катушки (5) автоматического выключателя (6). Происходит автоматическое отключение поврежденного электропотребителя (1). Даже в случае касания человеком корпуса поврежденного потребителя действие электрического тока на человека будет кратковременным: только в течение времени, потребного для отключения. Цепь контроля (3) нужна для периодической проверки исправности защитного отключения.
Рис. 7.1. Принципиальная электрическая схема УЗО, реагирующего на потенциал
Корпуса.
1 -потребитель; 2-реле напряжения; 3-кнопка цепи контроля; 4-реле; 5-отключающая катушка; 6-автоматический выключатель.
Конструктивно УЗО имеет небольшие размеры и массу. Эта мера защиты незаменима там, где другие меры оказываются экономически невыгодными или невыполнимыми. Находят они широкое применение в ЭУ, к безопасности которых предъявляются повышенные требования.
В соответствие с ПУЭ (7-е издание) установка УЗО является обязательной, если устройство защиты от сверхтока (автомат, предохранитель) не обеспечивает время автоматического отключения 0,4 секунды при нормальном напряжении 220 В из-за низких значений токов короткого замыкания и установка не охвачена системой уравнивания.
Обязательной является установка УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА для групповых линий, питающих розеточные сети, находящиеся вне помещений, в помещениях особо опасных и с повышенной опасностью, например, в ванных и душевых помещениях квартир и номеров гостиниц.
Опыт эксплуатации КЗО показывает, что внедрение их резко снижает электротравматизм обслуживающего персонала и населения.
Защитное уравнивание потенциалов.
Уравнивание потенциалов - это электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов (для устранения разности потенциалов).
Защитное уравнивание потенциалов - уравнивание потенциалов, выполняемое в целях электробезопасности.
Для уравнивания потенциалов в ЭУ до 1000 В должны соединяться между собой: нулевой защитный РЕ - или РЕN - проводник питающей линии в системе ТN; заземляющий проводник заземления в системах IТ и ТТ; заземляющий проводник повторного заземления на вводе в здание; металлические трубы коммуникаций: водоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения и др.; металлические части каркаса здания, систем вентиляции и кондиционирования; заземляющее устройство молниезащиты; заземляющий проводник рабочего заземления; металлические оболочки телекоммуникационных кабелей. Все указанные части, присоединенные к главной заземляющей шине здания, составляют основную систему уравнивания потенциалов.
К дополнительной системе уравнивания потенциалов должны быть подключены все доступные для прикосновения проводящие части ЭУ, сторонние части и РЕ - проводники в системах IТ и ТТ, а также защитные проводники розеток. Для ванных и душевых дополнительная система уравнивания потенциалов является обязательной.
Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов должно быть не менее половины наибольшего сечения защитного проводника ЭУ, но в любом случае не менее: медных - 6 мм; алюминиевых - 16 мм 2; стальных - 50 мм2.
Соединение проводников уравнивания потенциалов выполняют путем сварки или болтового соединения, защищают от коррозии и механических повреждений. Они должны быть доступны для осмотров и испытаний. Соединения выполняют при помощи отдельных ответвлений каждой проводящей части.
Выравнивание потенциалов.
Выравнивание потенциалов - это снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле или в полу и присоединенных к заземляющему устройству.
Двойная или усиленная изоляция.
В последнее время все большее применение находит такая мера защиты, как двойная или усиленная изоляция токоприемников, особенно электроинструмента и бытовых приборов. Под двойной изоляцией понимается такая изоляция, когда ЭУ имеет две независимые одна от другой ступени изоляции: основную, обеспечивающую защиту от прямого прикосновения, и дополнительную для защиты от косвенного прикосновения. Каждая ступень изоляции рассчитана на номинальное напряжение. Повреждение одной не должно приводить к появлению потенциала на проводящих частях, доступных для прикосновения человека. Двойная изоляция обозначается на изделии знаком квадрат в квадрате.
Кроме двойной изоляции применяют усиленную изоляцию, т.е. изоляцию в ЭУ до 1000 В, обеспечивающую степень защиты от поражения электротоком, равноценную двойной изоляции.
Защитное электрическое разделение цепей.
Защитное электрическое разделение цепей (рис.7.2.) осуществляется применением разделительного трансформатора, тем самым достигается отделение первичной цепи источника питания от цепи, питающей электроприемник. Наибольшее рабочее напряжение вторичной цепи не должно быть более 500 В.
Рис.7.2. Электрическое разделение цепей:
1-трансформатор, 2 - предохранитель, 3 - электроприемник
Как правило, от разделительного трансформатора допускается питание одной цепи, питающей отдельные потребители электроэнергии при эксплуатации их в особо опасных условиях (в ванных, на открытых площадках, в металлических резервуарах и т.п.)
Корпус трансформатора в зависимости от режима нейтрали источника электросети, питающей первичную обмотку, должен быть заземлен или занулен.
Токоведущие части вторичной цепи и открытые проводящие части электроприемника запрещается присоединять к заземленным частям и защитным проводникам других цепей.
Непроводящие (изолирующие) помещения, зоны, площадки.
Непроводящие (изолирующие) помещения, зоны, площадки - это помещения, зоны, площадки, в которых защита при косвенном прикосновении обеспечивается высоким сопротивлением пола и стен и в которых отсутствуют заземленные проводящие части. Применяются в ЭУ до 1000 В, когда применение других защитных мер невозможно или нецелесообразно.
Сопротивление относительно земли изолирующего пола и стен помещений, зон и площадок в любой точке должно быть не менее 50 кОм при номинальном напряжении 500 В.
Защитное заземление.
Вследствие частичного или полного повреждения изоляции, а также при аварийных ситуациях возможно появление опасного напряжения на открытых проводящих частях ЭУ, нормально не находящихся под напряжением. При этом персонал, обслуживающий эти ЭУ, может прикоснуться к проводящим частям установки и оказаться под опасным для жизни напряжением.
Для обеспечения безопасности персонала от поражения электрическим током при случайном замыкании на проводящие части или на землю сооружаются защитные заземляющие устройства.
Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Заземлитель - это проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.
Рис.7.3. Прикосновение к корпусу, находящемуся под напряжением
Заземляющие проводники - это металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановки с заземлителем.
Заземление - преднамеренное электрическое соединение какой-либо электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.
Заземление, выполняемое с целью обеспечения электробезопасности, называется защитным заземлением. Его не надо смешивать с рабочим заземлением, которым называется заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности). Например, для работы прибора контроля изоляции ПКИ его необходимо соединить с устройством заземления.
При отсутствии заземления и замыкании какой-либо фазы на корпус (рис.7.3.) человек, прикоснувшись к корпусу, попадает под напряжение, почти равное фазному. При устройстве заземления потенциал проводящей части снижается до безопасного за счет малого сопротивления заземления. Человек, прикоснувшись к корпусу, в этом случае попадает под разность потенциалов, обратно пропорциональную сопротивлениям тела человека и устройства заземления. Разность потенциалов корпуса и потенциала точки грунта, на которой стоит человек, есть напряжение прикосновения. Чем меньше сопротивление заземления, тем меньше напряжение прикосновения, т.е. тем безопаснее обслуживание данной электроустановки.
Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора, должны быть не более:
Сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора, должно быть не более:
Для заземления ЭУ различных напряжений допускается применять одно общее заземляющее устройство. При этом сопротивление его должно удовлетворять требованиям к заземлению тех установок, для которых необходимо наименьшее сопротивление заземляющего устройства.
5.4. Другие мероприятия защиты.
Кроме мер защиты при прямом и косвенном прикосновении для обеспечения безопасности обслуживающего персонала и посторонних лиц должны выполняться следующие мероприятия:
Соблюдение соответствующих расстояний от токоведущих частей.
Для исключения возможности прикосновения к неизолированным токоведущим частям или приближения к ним на опасные расстояния их располагают в местах, недоступных для людей. Если эти требования по какой-либо причине выполнить невозможно, то токоведущие части должны иметь соответствующее ограждение. При этом во всех случаях должны быть выдержаны регламентированные ПБ расстояния по воздуху от токоведущих частей до работающего вблизи человека с учетом всех возможных его положений и используемой им при работе оснастки и инструмента
В электроустановках не допускается приближение людей, механизмов и грузоподъемных машин к находящимся под напряжением неогражденным токоведущим частям на расстояния менее указанных в таблице:
Блокировка.
Во многих электроустановках недоступность токоведущих частей достигается применением различного рода блокировок (электрических, механических и т.п.). Благодаря применению блокировки происходит автоматическое снятие напряжения со всех элементов установки, приближение к которым опасно для человека. Блокировки применяются и для предупреждения ошибочных действий персонала при оперативных переключениях (например, блокировка разъединителя и масляного выключателя в РУ).
Сигнализация и надписи.
Звуковая и предупреждающая сигнализация широко применяется в совокупности с другими мерами в качестве вспомогательного средства защиты. Указания сигнализационных устройств о наличии напряжения является безусловным признаком недопустимости приближения к данному оборудованию. Сигнализация на стрелах грузоподъемных машин предупреждает о приближении к проводам ВЛ.
Отличительная окраска, маркировка оборудования, надписи предназначены для предупреждения ошибочных действий персонала.
Средства защиты.
6.1. Общие определения.
Содержание и эксплуатация СЗ в электроустановках должна производиться в точном соответствии с «Инструкцией по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках» (издательство НЦ ЭНАС), утвержденной Минэнерго РФ в 2003 г.
Средством защиты называется средство, предназначенное для предотвращения или уменьшения воздействия на работающего опасных и вредных производственных факторов.
Электрозащитным средством (ЭЗС) называют СЗ, предназначенное для обеспечения электробезопасности.
При обслуживании ЭУ напряжением до и свыше 1000 В используются коллективные, индивидуальные СЗ от поражения электрическим током и от электрических полей повышенной напряженности, а также средства индивидуальной защиты (СИЗ).
К ЭЗС относятся:
- изолирующие штанги всех видов (оперативные, измерительные, для наложения заземления);
-изолирующие клещи;
-указатели напряжения всех видов и классов напряжений;
-сигнализаторы наличия напряжения индивидуальные и стационарные;
-устройства и приспособления для обеспечения безопасности работ при измерениях и испытаниях в электроустановках (УН для проверки совпадения фаз, клещи электроизмерительные, устройства для прокола кабеля);
-ручной изолирующий инструмент;
-диэлектрические перчатки, боты, галоши;
-диэлектрические ковры и изолирующие подставки;
-защитные ограждения (щиты и ширмы);
-изолирующие накладки и колпаки;
-переносные заземления;
-плакаты и знаки безопасности;
-специальные средства защиты, устройства и приспособления изолирующие для работ под напряжением 110 кВ и выше;
-гибкие изолирующие покрытия и накладки для работ под напряжением в ЭУ напряжением до 1000 В;
-лестницы приставные и стремянки изолирующие стеклопластиковые.
6.2.0сновные и дополнительные электрозащитные средства.
Электрозащитные средства делятся на основные и дополнительные.
Основное ЭЗС - изолирующее ЭСЗ, изоляция которого длительно выдерживает рабочее напряжение ЭУ и которое позволяет работать на токоведущих частях, находящихся под напряжением.
Дополнительное ЭЗС - изолирующее ЭСЗ, которое само по себе не может при данном напряжении обеспечить защиту от поражения электрическим током,
но дополняет основное СЗ, а также служит для защиты от напряжения прикосновения и напряжения шага.
К основным изолирующим ЭЗС для ЭУ напряжением выше 1000 В относятся:
-изолирующие штанги всех видов;
-изолирующие клещи;
-указатели напряжения;
-устройства и приспособления ля обеспечения безопасности работ при испытаниях и измерениях в ЭУ (УН для фазировки, клещи электроизмерительные, устройства для прокола кабеля и т.п.);
-специальные СЗ, изолирующие устройства и приспособления для работ под напряжением в ЭУ напряжением 110 кВ и выше (кроме штанг для переноса и выравнивания потенциала).
К основным ЭЗС в ЭУ до 1000 В относятся:
- изолирующие штанги;
- изолирующие клещи;
- указатели напряжения;
- электроизмерительные клещи;
- диэлектрические перчатки;
- ручной изолирующий инструмент.
К дополнительным изолирующим ЭЗС для ЭУ напряжением выше 1000 В относятся:
-диэлектрические перчатки и боты;
-диэлектрические ковры и изолирующие подставки;
-изолирующие колпаки и накладки;
-штанги для переноса и выравнивания потенциала;
-лестницы приставные, стремянки изолирующие стеклопластиковые.
К дополнительным изолирующим ЭЗС для ЭУ напряжением до 1000 В относятся:
-диэлектрические галоши;
-диэлектрические ковры и изолирующие подставки;
-изолирующие колпаки, покрытия и накладки;
-лестницы приставные, стремянки изолирующие стеклопластиковые.
Кроме перечисленных средств защиты в ЭУ применяются следующие средства индивидуальной защиты:
-СЗ головы (каски защитные);
-СЗ глаз и лица (очки и щитки защитные);
-СЗ органов дыхания (противогазы и респираторы);
-СЗ рук (рукавицы);
-СЗ от падения с высоты (пояса предохранительные и канаты страховочные);
-одежда специальная защитная (комплекты для защиты от электрической дуги).
6.3. Порядок и общие правила пользования средствами защиты.
Персонал, проводящий работы в ЭУ, должен быть обеспечен всеми необходимыми СЗ, обучен правилам применения и обязан пользоваться ими для обеспечения безопасности работ. СЗ должны находиться в качестве инвентарных в помещениях ЭУ или входить в инвентарное имущество выездных бригад, а также выдаваться для индивидуального пользования.
Инвентарные СЗ распределяются между ЭУ и между выездными бригадами в соответствии с системой организации эксплуатации, местными условиями и нормами комплектования. Такое распределение с указанием мест хранения СЗ должно быть зафиксировано в перечнях, утвержденных техническим руководителем организации или работником, ответственным за электрохозяйство.
При обнаружении непригодности средств защиты они подлежат изъятию. Об изъятии непригодных средств защиты должна быть сделана запись в журнале учета и содержания СЗ. Работники, получившие СЗ в индивидуальное пользование, отвечают за их правильную эксплуатацию и своевременный контроль за их состоянием.
Изолирующими ЭЗС следует пользоваться только по их прямому назначению в ЭУ напряжением не выше того, на которое они рассчитаны (наибольшее допустимое рабочее напряженней, в соответствии с руководствами по их эксплуатации, инструкциями и паспортами на конкретные СЗ.
Изолирующие ЭЗС рассчитаны на применение в закрытых ЭУ, а в открытых ЭУ - только в сухую погоду. В изморось и при осадках пользоваться ими не допускается. На открытом воздухе в сырую погоду могут применяться только СЗ специальной конструкции, предназначенные для работы в таких условиях.
Перед каждым применением СЗ персонал обязан проверить его исправность, отсутствие внешних повреждений и загрязнений, а также проверить по штампу срок годности. С истекшим сроком годности пользоваться СЗ не допускается.
6.4. Порядок хранения средств защиты.
Средства защиты необходимо хранить в закрытых помещениях и перевозить в условиях, обеспечивающих их исправность и пригодность к применению, они должны быть защищены от механических повреждении, загрязнения и увлажнения.
СЗ из резины и полимерных материалов, находящиеся и эксплуатации, следует хранить в шкафах, на стеллажах, полках, отдельно от инструмента и других СЗ. Они должны быть защищены от воздействия кислот, щелочей, масел. И других разрушающих веществ, а также от прямого воздействия солнечных лучей и теплоизлучения нагревательных приборов (не ближе 1 м от них).
Изолирующие штанги, клещи и указатели напряжения выше 1000в следует хранить в условиях, исключающих их прогиб и соприкосновение со стенами. СЗ, изолирующие устройства и приспособления для работы под напряжением следует содержать в сухом, проветриваемом помещении.
Размещают СЗ в специально оборудованных местах, как правило, у входа в помещение, а также на щитах управления. В местах хранения должны иметься перечни средств защиты.
6.5.Учет средств защиты и контроль за их состоянием.
Все находящиеся в эксплуатации ЭЗС и средства индивидуальной защиты должны быть пронумерованы, за исключением защитных касок, диэлектрических ковров, защитных ограждений, плакатов безопасности, штанг. Номер наносится непосредственно на СЗ краской или выбивается на металлических деталях. Возможно нанесение номера на специальную бирку, прикрепленную к СЗ.
На предприятиях и в организациях необходимо вести журналы учета и содержания средств защиты. Наличие и состояние СЗ проверяется периодическим осмотром не реже ] раза в 6 месяцев, переносные заземления не реже 1 раза в 3 месяца, работником, ответственным.за их состояние, с записью результатов осмотра в журнал.
Электрозащитные средства, а также предохранительные монтерские пояса
и страховочные канаты, полученные для эксплуатации от заводов-изготовителей
или со складов, должны быть проверены по кормам эксплуатационных испытаний. На выдержавшие испытания СЗ, применение которых зависит от напряжения ЭУ, ставится штамп, где указывается: номер, годно до кВ, дата следующего испытания, наименование лаборатории. На СЗ, применение которых не зависит от напряжения ЭУ (перчатки, галоши, боты), ставится штамп, в котором указывается номер, дата следующего испытания, наименование лаборатории.
На средствах защиты, не выдержавших испытания, штамп перечеркивается красной краской.
Результаты эксплутационных испытаний СЗ регистрируются в специальных журналах.
6.6. Нормы и сроки эксплуатационных электрических испытаний.
Средства защиты подвергаются типовым, периодическим, приемосдаточным и эксплуатационным испытаниям.
