Эффективность защитных мер

Поскольку опасность поражения электрическим током определяется сочетанием значения напряжения прикосновения ипродолжительности его воздействия на человека, меры защиты от поражения электрическим током должны обеспечить понижение до безопасных значений напряжения прикосновения, возникающего между доступными прикосновению открытыми проводящими частями и сторонними проводящими частями при повреждении изоляции в электроустановке.
В зависимости от сочетания применяемых мер защиты возможны следующие варианты:

1. Оборудование не заземлено, УЗО отсутствует. Никакие меры защиты не применяются. В этом случае нарушение изоляции не будет обнаружено, а корпус оборудования будет находиться под фазным потенциалом.
Прикосновение к такому неисправному оборудованию может быть смертельно опасным.
Нужно помнить, что современные электроприборы, имеющие импульсный источник вторичного электропитания и снабженные трехполюсной вилкой могут иметь опасный потенциал на корпусе (при отсутствии заземления), даже когда они полностью исправны.
Такие приборы в обязательном порядке должны подключаться к розеткам с заземляющими контактами.

2. Корпус электрооборудования заземлен, УЗО отсутствует. Если при нарушении изоляции ток утечки по цепи фаза-корпус-заземлитель превышает порог срабатывания автоматического выключателя, защищающего эту цепь, то автомат сработает и отключит неисправный участок сети. Но если ток утечки недостаточен для срабатывания защиты, то на заземлителе может возникнуть наибольшее действующее напряжение: Umax = Rз•Iн, где Rз − сопротивление заземлителя, Iн – ток срабатывания автоматического выключателя, защищающего эту цепь.
При повышенном сопротивлении заземлителя и большом номинальном токе автомата потенциал на корпусе оборудования может достигать значительной величины.
Получается, что одно лишь заземление оборудования (при отсутствии УЗО) не является достаточным для обеспечения безопасности персонала. При отсутствии УЗО заземление должно выполняться в сочетании с системой уравнивания потенциалов (СУП), то есть электрического соединения PE проводников и всех доступных для прикосновения металлических частей здания (в первую очередь водопроводы и трубопроводы).
В этом случае, даже если заземлитель окажется под напряжением, то под одинаковым напряжением оказываются все металлические и доступные для прикосновения предметы, что существенно снижает риск поражения током.

3. УЗО в электрической цепи установлено, корпус прибора не заземлен. При нарушении изоляции корпус прибора будет находиться под фазным потенциалом до тех пор, пока не замкнута цепь для прохождения тока утечки. При касании
неисправного оборудования и предмета, имеющего естественное заземление, ток утечки пойдет через тело человека, но УЗО сразу же отключит участок сети с неисправностью. При этом воздействие тока утечки на человека ограничивается временем срабатывания УЗО (0,02÷0,3 сек) и не приводит, как правило, к серьезным последствиям.
УЗО, применяемые для защиты людей от поражения электрическим током, во всех случаях должны иметь номинальный дифференциальный ток срабатывания не более 30 мА.

4. Корпус электрооборудования заземлен, УЗО в электрической цепи присутствует – самый безопасный вариант. При нарушении изоляции и попадании фазного напряжения на заземленный корпус оборудования появляется ток утечки на землю. УЗО немедленно обнаруживает этот ток, даже если он весьма незначителен (10 или 30 мА) и отключает неисправный участок
сети.

Защитное заземление служит исключительно для защиты людей от поражения электрическим током. Его можно не применять только для оборудования с напряжением питания до 42 В переменного или 110 В постоянного тока, за исключением взрывоопасных зон. Во взрывоопасных помещениях и устройствах защитному заземлению подлежат электрооборудование при всех применяемых напряжениях.

Наиболее эффективно заземление в комплексе с использованием системы уравнивания потенциалов и устройств защитного отключения. В этом случае при большинстве нарушений изоляции потенциал на заземленных предметах не превысит опасных величин, а неисправный участок сети будет автоматически отключен в течение очень короткого промежутка времени.