Организационно-технические меры защиты

- Изолирование и ограждение токоведущих частей электрооборудования

Прикосновение к токоведущим частям всегда может быть опасным, даже в сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и малой ёмкостью. Нередко опасно даже приближение к токоведущим частям.

Чтобы исключить возможность прикосновения или опасного приближения к неизолированным токоведущим частям, должна быть обеспечена недоступность последних посредством ограждения или расположения токоведущих частей на недоступной высоте или в недоступном месте.

- Применение блокировок

Блокировки используются для обеспечения недоступности неизолированных токоведущих частей. Они применяются в электроустановках, в которых часто производятся работы на ограждаемых токоведущих частях (испытательные стенды, установки для испытания изоляции повышенным напряжением и т.п.). Блокировки устанавливаются также в электрических аппаратах - рубильниках, пускателях, автоматических выключателях и других устройствах, работающих в условиях с повышенными требованиями безопасности.

Блокировки применяются также и для предупреждения ошибочных действий персонала при переключениях в распределительных устройствах и на подстанциях.

- Переносные заземлители

Это временные заземлители, которые предназначены для защиты от поражения током персонала, производящего работы на отключённых токоведущих частях электроустановки, при случайном появлении напряжения на этих частях (например, дополнительно заземляющий проводник, металлическая цепь, касающаяся земли, и т.д.).

- Защитная изоляция

Выделяют следующие виды изоляции:

- рабочая - электрическая изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая её нормальную работу и защиту от поражения электрическим током;

- дополнительная - электрическая изоляция, предусмотренная дополнительно к рабочей изоляции для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции;

- двойная - электрическая изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной изоляции.

- изолирование рабочего места

Под изолированием рабочего места понимается комплекс мероприятий по предотвращению возникновения цепи тока человек-земля и увеличению значения переходного сопротивления в этой цепи. Данная мера защиты применяется в случаях повышенной опасности поражения электрическим током и обычно в комбинации с разделительным трансформатором.

Технические меры:

Технические меры защиты разделяются на две группы. К первой относятся малые напряжения, разделение сетей, контроль изоляции, компенсацию ёмкостного тока утечки, защитное заземление, двойную изоляцию. Эти меры обеспечивают защиту человека от поражения током путём снижения напряжения прикосновения или уменьшения тока через его тело при однофазном прикосновении; ко второй - зануление и защитное отключение, защищающее человека при попадании его под напряжение путём быстрого отключения электрического тока.

- Применение малых напряжений

В ГОСТе Р МЭК 61140-2000 «Защита от поражения электрическим током» даётся следующее определение малого напряжения: «Номинальное напряжение не более 42 В, применяемое в целях уменьшения опасности поражения электрическим током».

Малые напряжения переменного тока получают с помощью понижающих трансформаторов.

- Разделение электрической сети

Разделение электрической сети на отдельные электрически не связанные между собой участки проводится с помощью разделительного трансформатора. В сетях с изолированной нейтралью это повысит сопротивление изоляции и уменьшит ёмкость относительно земли по сравнению с сетью в целом.

В сетях с глухозаземлённой нейтралью в некоторых случаях при питании нагрузки в условиях повышенной опасности также применяется разделение сетей.

Разделительные трансформаторы применяются в качестве меры защиты в условиях повышенной опасности, например в сетях большой протяжённости и разветвлённости, в передвижных электроустановках, для питания ручного инструмента и т.д. В качестве разделительных трансформаторов недопустимо применение автотрансформаторов.

- Контроль, профилактика изоляции, обнаружение её повреждений, защита от замыканий на землю

Контроль изоляции - это измерение её активного сопротивления с целью обнаружения дефектов и предупреждения замыканий на землю и коротких замыканий.

Для профилактики изоляции осуществляют периодический и постоянный ее контроль.

- Компенсация ёмкостного тока утечки

В сетях с изолированной нейтралью ток через тело человека при однофазном прикосновении определяется сопротивлением изоляции и ёмкостью сети относительно земли. Контроль и профилактика изоляции позволяют поддерживать значение её сопротивления на высоком уровне. Ёмкость же сети не зависит от каких-либо дефектов, она определяется геометрическими параметрами сети - протяжённостью линий, высотой подвеса воздушной или толщиной изоляции кабельной сети и т.п. Поэтому ёмкость сети не может быть снижена. Уменьшение значения ёмкостной составляющей тока утечки можно добиться применением компенсирующих устройств (компенсирующая катушка и т.п.).

- Защитное заземление

Это преднамеренное электрическое соединение с землёй или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Целью защитного заземления является снижение до малого значения напряжения относительно земли на проводящих нетоковедущих частях оборудования. Защитное заземление применяется в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1 кВ.

Принцип действия защитного заземления основан на перераспределении падений напряжения на участках цепи: фаза - земля и корпус - земля. При наличии заземления уменьшается напряжение, под которое попадает человек.

- Двойная изоляция

Двойная изоляция - это электрическая изоляция, которая состоит из рабочей и дополнительной изоляции. Она является надёжным и перспективным средством защиты человека от поражения электрическим током. Электрооборудование, изготовленное с двойной изоляцией, маркируется особым знаком. Особенно эффективно защитное действие двойной изоляции в электроинструменте.

- Зануление

Зануление как защитная мера применятся в сетях с глухозаземлённой нейтралью напряжением до 1 кВ. Это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Целью зануления является устранение опасности поражения человека при пробое на корпус оборудования одной фазы сети.

- Защитное отключение

Защитное отключение является эффективной и очень перспективной мерой защиты. Защитным отключением называется быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. Основными характеристиками устройств защитного отключения (УЗО) являются: значение тока утечки, на которое реагирует устройство, называемое уставкой, и быстродействие.

Вопрос №36. Заземление как средство защиты человека от поражения электрическим током.

Заземление — средство, предназначенное для защиты от поражения напряжением, которое вследствие повреждения изоляции возникает на поверхности металлических или других электропроводящих элементов или частей оборудования, не входящих в его электрическую цепь, т.е. нормально не находящихся под напряжением. Электробезопасность достигается применением системы заземляющего устройства, под которой понимается совокупность заземлителей и заземляющих проводников. Заземление применяют в сетях любых напряжений.

Заземлить, т. е. применить такое заземляющее устройство, означает металлически надежно, с помощью проводов, не имеющих изоляции, или шин, соединить с заземлителями подлежащие защите элементы или части оборудования.

Заземлители делятся на естественные и искусственные. Под естественными заземлителями понимаются любые, имеющие достаточную и постоянную поверхность соприкосновения с землей металлические предметы, попутное использование которых для целей заземления не вызывает нарушения их нормальной работы. Естественными заземлителями могут быть металлические трубопроводы, имеющие проводящие верхние противокоррозионные или теплоизоляционные покрытия, элементы конструкции здания, емкости для хранения воды, металлические оболочки кабелей и т. д. В качестве естественных заземлителей нельзя использовать емкости и трубопроводы, содержащие взрыво- и пожароопасные жидкости и газы.

Искусственными заземлителями называют любые металлические предметы, имеющие достаточную и постоянную поверхность соприкосновения с землей, специально закладываемые в землю для целей заземления. Как правило, в качестве таких заземлителей используются стальные трубы длиной 1,5—2,5 м и диаметром 25—50 мм или какие-либо другие металлические предметы.

Ранее считалось, что в процессе эксплуатации качество заземлителей ухудшается. Наши наблюдения, а также исследования, проведенные Н. А. Коржем, показали иное. Ржавчина, образующаяся на поверхности заземлителя, а также поселяющиеся на ней так называемые железные бактерии увеличивают поверхность заземлителя, а заодно и активизируют ее. В результате сопротивление заземлителя снижается и заземление становится более эффективным.

Срок службы заземлителей достигает 25—30 лет. Конечно, соединительные шины заземлителей, если их делать диаметром всего 20—25 мм, могут уже через 10—15 лет эксплуатации в химически агрессивном грунте полностью разрушиться.

Естественные и искусственные заземлители соединяют друг с другом металлической стальной шиной, сечение которой обусловливается значением токов замыкания на землю и механической прочностью заземлителей. Стальной шиной, общей для производственного помещения (цех, мастерская, лаборатория и т. п.), соединяют и подлежащее заземлению электрооборудование. Заземлители, соединенные в земле шиной, соединяют с общей заземляющей шиной производственного помещения соединительными заземляющими шинами или заземляющими проводниками, число которых определяется как расчетом, так и конструктивными соображениями.

Заземляющим проводником называют провод, соединяющий защищаемое оборудование с находящимся в земле заземлителем. В качестве заземляющих проводников можно использовать конструкции зданий, металлические трубопроводы.

Нулевым проводом называют проводник, соединяющий нейтраль трансформатора, с землей и служащий обратным проводом в трехфазной или однофазной сети. В системе постоянного тока нулевым проводом называют средний провод, обычно заземляемый.

Замыканием на землю называют случайное электрическое соединение металлических частей оборудования, находящихся под напряжением, непосредственно с землей.

Замыкание, возникающее вследствие повреждения изоляции непосредственно в машинах, аппаратах или иных устройствах, называют замыканием на корпус. В значительном большинстве случаев оно представляет собой короткое замыкание, сопровождающееся отключением электроприемника от сети питания.

Основным элементом всякого заземляющего устройства является заземлитель. Качество заземлителя определяется значением сопротивления заземления и изменением напряжения относительно земли.

Под сопротивлением заземления заземлителя понимают сопротивление между заземлителем (у места соприкосновения с грунтом) и землей. Полным сопротивлением заземления системы заземлителе и считают соответственно сопротивление между заземляющей шиной и «землей». Под «землей» в данном случае понимается поверхность грунта вблизи заземлителя, потенциал которой равен нулю. Обычно такая поверхность находится в 15—20 м от простейшего заземлителя (одна-две трубы или одиночные шины).

Значение сопротивления заземления определяется как отношение полного напряжения относительно земли к полному току замыкания на землю. Под полным напряжением относительно земли понимается напряжение, возникающее в цепи тока замыкания на землю между заземлителем и землей (зона нулевого потенциала). Напомним, что напряжением прикосновения называют напряжение, возникающее в цепи тока между заземлителем и поверхностью пола. Нормируется напряжение прикосновения на расстоянии 0,8 м от защищаемою оборудования. Под напряжением шага понимают напряжение, возникающее в цепи тока замыкания на землю на поверхности земли. Нормируется напряжение шага между двумя точками на поверхности, находящимися на расстоянии 0,8 м одна от другой.

Таким образом, сущность защиты с помощью устройства заземлений заключается в создании такого заземления, которое обладало бы сопротивлением, достаточно малым для того, чтобы падение напряжения на нем (а именно оно и будет поражающим) не достигало значения, опасного для человека. В поврежденной цепи необходимо обеспечить такое значение тока, которое было бы достаточным для надежного срабатывания защитных устройств, установленных на источнике питания.

Вопрос №37. Виды устройства заземления. Нормативные требования к нему.

Различают следующие виды заземлений:

· защитное - выполняют с целью обеспечения электробезопасности при замыкании токоведущих частей на землю;

· рабочее - предназначено для обеспечения нормальных режимов работы установки;

· молниезащитное - для защиты электрооборудования от перенапряжений и молниезащиты зданий и сооружений.

В большинстве случаев одно и то же заземление выполняет несколько функций, т.е. одновременно является защитным, рабочим и т.д.