Мероприятия по защите от поражения электрическим током

Основными мероприятиями по защите от поражения электрическим током являются:

1. Обеспечение недоступности электроведущих частей.

2. Электрическое разделение сети.

3. Устранение опасности поражения при появлении напряжения на корпусах других частях электрооборудования нормально не находящихся под напряжением с помощью:

а) защитного заземления,

б) зануления,

в) защитного отключения.

4. Применение малых напряжений

5. Защита от опасности при переходе от напряжения с высшей стороны на низшую.

6. Контроль и профилактика повреждений изоляции.

7. Компенсация емкостной составляющей тока на землю.

8. Применение специальных электрозащитных средств.

9. Организация безопасной эксплуатации электроустановок.

Применение малых напряжений: 6-12-24-36-42V ограничивается трудностью осуществления протяжной сети. Область применения: ручной инструмент, переносные лампы, лампы местного освещения, сигнализация.

Электрическое разделение сети, осуществляется путем подключения отдельных электроприемников через разделительный трансформатор. Цель – уменьшение емкости и увеличение сопротивления сети.

Защита от опасности при переходе с высшей стороны на низшую.

Опасность возникает при повреждении изоляции между обмотками ВН и НН трансформатора. Способы защиты зависят от режима нейтрали. Сети до 1 кв с изолированной нейтралью: связанные с сетями выше 3 кв защищают с помощью пробивного предохранителя, установленного в нейтрали или фазе на стороне НН трансформатора. Если напряжение стороны НН лежит в пределах 1 ВН 3 кв, заземляют обмотку НН.

Контроль и профилактика повреждений изоляции. С течением времени изоляция «стареет». Поэтому необходимо регулярно выполнять профилактические испытания, осмотры. В помещениях без повышенной опасности 1 раз в 2 года, в опасных помещениях 1 раз в полгода проверяют сопротивление изоляции. По ПУЗ не менее 0,5 мом/фазу участка сети напряжением до 1 кв. Существуют такие приборы контроля изоляции ПКИ, РУВ, УАКИ. Часто применяется метод испытания изоляции повышенный напряжением.

Защита от случайного прикосновения к токоведушим частям.

а) ограждение: – сплошное / до 1 кв / – сетчатые.

б) блокировки (для электроустановок более 250 В, в которых часто производятся ремонтные работы. Блокировки бывают электрические и механические.

Компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю.

Осуществляется введением в сеть дополнительной индукции ПУЭ предписывает компенсацию при токах замыкания на землю: 35 кВ – 10А, 15 – 20 кВ – 15 А, 10 кВ – 20 А, 6 кВ – 30 А.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землёй металлических нетокопроводящих частей.

Эффективно только в случае, если ток замыкания на землю не увеличивается с уменьше­нием сопротивления заземления. Область применения:

– Сети до 1000 В переменного тока: 3-х фазные с изолированной нейтралью, 1-фазные 2-х проводные изолированные от земли, постоянного тока 2-х проводные изолированные от земли.

– Сети свыше 1кВ переменного и постоянного тока с любым режимом земли. Защитному заземлению подлежит оборудование:

– В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных,

– Наружных установках при номинальном напряжении выше 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока,

– В помещениях без повышенной опасности при переменном токе более 380 В и постоянном токе более 440В.

– Во всех взрывоопасных помещениях.

Заземлители бываают естественными и искусственными, выносные и контурные.

По требованию ПУЭ сопротивление заземления должно быть равно или менее 4 см в сетях до 1 кВ или 10 дм, если суммарная мощность источников подключения к сети не более 100 КвА.

В сетях свыше 1 кВ и токами замыкания на землю более 500 А сопротивление заземления должно быть равно или менее 0,5 Ом, для сетей свыше 1 кВ и токами замыкания менее 500 А допускается сопротивление заземления равным или менее 250/ Iз, но не более 10 Ом.

Вопросы для самоконтроля.

7.1 Действие электрического тока на человека. Отличия в действии переменного и постоянного токов.

7.2 Что такое фибрилляция?

7.3 Факторы, определяющие опасность поражения электрическим током

7.4 Мероприятия по обеспечению электробезопасности

7.5 Емкостный ток

7.6 Что такое шаговое напряжение, как избежать поражения током в таком случае?

ВОПРОС 69. Мероприятия по защите от поражения электрическим током — Мегаобучалка

Для предотвращения опасного воздействия электрического тока на человека применяются следующие меры защиты:

1. Защитное заземление, зануление, электрическое разделение сетей, применение алых напряжений, контроль и профилактика повреждения изоляции.

2. Двойная изоляции, защитное отклонение, выравнивание потенциала.

3. Защита от случайного прикосновения токоведущих частей.

4. Ограждение устройства.

5. Электрозащитные средства и приспособления, блокировки, предупредительная сигнализация.

6. Знаки безопасности.

Согласно ГОСТ 12.1.019 -79 электробезопасность и действие мер защиты от опасности поражения электрическим током обеспечивается конструкцией электроустановок, техническими способами и средствами защиты, организационными техническим мероприятиями.

Защитное заземление наиболее распространенно и является эффективным способом защиты от поражения электрическим током.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей оборудования.

Принцип действия защитного заземления заключается в снижении до безопасных значений напряжения прикосновения и тока, протекающего через тело человека. Назначение защитного устройства – это устранение опасности поражением электрическим током в случае прикосновения человека к корпусу оборудования или к другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшихся под напряжением. В основе этого метода защиты человека от поражения электрическим током лежит явление стекания тока в землю.

Защитное заземление состоит из вертикальных заземлителей, соединенных между собой полосовым горизонтальным заземлителем и находится в земле на глубине Н свыше 0,5 метров.

В качестве вертикального заземлителя используют металлические элементы в виде стержней, труб, уголков и др. Для полосового заземлителя используется металлическая полоса с сечением 12 на 4 мм., 16 на 4 мм. Соединение полосы с вертикальными заземлителями производится сваркой. Другие виды соединение не допускаются.

На практике используют групповые заземлители – это групповое соединение одинаковых вертикальных заземлителей и полосы. Такой заземлитель имеет меньшее сопротивление растеканию тока, создает лучшее выравнивание потенциала в объеме и на поверхности земли. Требования к конструкции, устройству и параметрам защитного заземления определены правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и ГОСТом 12.4.030-91 ССБТ «Электробезопасность. Защитное заземление, зануление». В качестве заземлителей, кроме искусственных, применяются естественные заземлители – это находящиеся в земле металлические предметы (водопроводные трубы, другие металлические конструкции, кроме трубопроводов, горючих жидкостей, горючих взрывоопасных газов, металлические и железобетонные конструкции, здания и сооружения, имеющие сооружения с землей, свинцовые оболочки кабелей и т.п.). Нормированные документы устанавливают значения наибольшего допустимого сопротивления защитного заземлительного устройства в электроустановках, так в электроустановках до 1000 В в сети с изолированной нейтралью при помощи генератора или трансформатора до 100 кВА составляют 10 Ом, и при мощности больше 100 кВА – 4 Ом. Расчет заземляющего устройства заключается в определении типа заземлителя, количества, размеров, способа расположения одиночных заземлителей. В соответствии с ПУЭ заземление или зануление следует выполнять:

1. При напряжении 380В и выше – переменного тока;

2. При напряжении 440В и выше – постоянного тока;

3. При напряжениях свыше 42В и ниже 380В переменного тока и выше 110В , но ниже 440В постоянного тока в помещениях с повышенной опасностью, особоопасных помещениях и в наружных устройствах предусматривается проверка состояния заземляющих устройств в процессе их эксплуатации.

Каждое заземляющие устройство должно иметь паспорт, содержащий схему установки заземлителя и расчетные данные, сведения о производственных ремонтах, внесенных изменений.

Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей оборудования, который может быть под напряжением, вследствие замыкания на корпус.

Принцип действия зануления – это превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание между фазным и нулевым проводом с целью образования большого тока по величине, способного обеспечить срабатывание защиты и таким образом автоматически отключить поврежденную электроустановку от электрической цепи. В качестве средств защиты могут быть предохранители, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой, контакты в сочетании с тепловыми реле, автоматы, осуществляющие защиту одновременно от токов короткого замыкания и от перегрузки. Зануление применяют в трехфазных четырехпроводных сетях с глухозаземляющей нейтралью. Занулению подлежат нетоковедущие части, которые должны быть заземлены.

Одновременно электроустановки заземлять и занулять незапрещенно, т.к. это улучшает условия безопасности за счет дополнительного заземления нулевого провода.

Мероприятия по защите от поражения электрическим током

Безопасность электроустановок обеспечивается следующими мерами защиты:

1.                          надежной изоляцией

2.                          недоступностью токоведущих частей

3.                          защитным заземлением

4.                          защитным занулением

5.                          выравниванием потенциалов

6.            автоматическим отключением

7.            предупредительной сигнализацией, надписями и плакатами.

1. Электрическая изоляция выполняется из диэлектриков -резины и полимерных материалов. Повреждение изоляции является основной причиной поражения электрическим током. Для проверки надежности изоляции используется прибор мегомметр. Проверка электрического сопротивления изоляции должна проводится не реже 1 раза в год в помещениях без повышенной опасности, в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных — не реже двух раз в год. Если сопротивление изоляции снижается на 50% от первоначальной величины, необходима ее замена.

Изоляция силовой и осветительной электропроводки считается достаточной, если ее сопротивление между проводом каждой фазы и землей или между разными фазами составляет не менее 0,5 МОм.

1.                           Недоступность токоведущих частей обеспечивается установкой защитного ограждения в виде шкафов, кожухов, ящиков из металла. Для этой цели может применяться также различного вида блокировки, которые обеспечивают автоматическое снятие напряжения со всех элементов электроустановки при ошибочных действиях оператора.

2.             Защитное заземление — это преднамеренное электрическое соединение с землей нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением. Назначение защитного заземления состоит в устранении опасности поражения электрическим током при появлении случайного напряжения на деталях электрооборудования в момент замыкания на корпус токоведущих частей. Защитное заземление снижает напряжение прикосновения и шага до безопасных значений, что обеспечивается меньшим значением электрического сопротивления.

3.                           Защитное зануление применяется в 3-фазных 4-проводных сетях с заземленной нейгралью. Оно заключается в преднамеренном электрическом соединении нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением с нулевым проводом. При этом в случае пробоя на корпус, т.е. замыкании между фазным и нулевым проводом протекающие большие токи выводят из строя плавкие предохранители или вызывают срабатывание автоматов, отключающих электроустановку

4.             Выравнивание потенциалов применяется в помещениях с повышенной электроопасностью для снижения напряжения прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым возможно одновременное прикосновение человека или животного. По мере удаления от заземленных частей потенциал поверхности земли будет уменьшаться, опасность поражения будет возрастать, с целью снижения этой опасности металлические детали (стойла, транспортеры, трубопроводы) соединяются со стальной полосой, уложенной по полу.

5.                           Автоматическое отключение — быстродействующая релейная защита, обеспечивающая отключение электроустановки при возникновении опасности поражения током. Она применяется в первую очередь в передвижных электроустановках, где трудно обеспечить защитное заземление.

6.             Предупредительная сигнализация — мигающие или постоянно горящие лампочки, сигнализирующие о наличии на установке или в сети электрического тока. Это также предупредительные знаки: «Осторожно! Электрический ток!», таблички-указатели с надписями: «Не включать — работают лю-ди!>>, «Опасно — высокое напряжение!», «Не влезай- убьет!»

Средства защиты персонала от поражения электрическим током

Безопасность работы обслуживающего персонала на электроустановках регламентируется Правилами техники безопасности (ПТБ) [6]. Согласно им защитными средствами называются приборы, аппараты, переносные и перевозимые приспособления и устройства, а также отдельные части устройств, приспособлений и аппаратов, служащие для защиты персонала, работающего на элек-

троустановках, от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги и электромагнитного поля. Все защитные средства делятся на применяемые до 1000 В и выше 1000 В, а также на основные и дополнительные. Основными защитными средствами называются такие, которые надежно выдерживают рабочее напряжение электроустановки, и при помощи которых допускается касание токоведущих частей, находящихся под напряжением. Дополнительными защитными средствами являются такие, которые сами не могут обеспечить безопасность при касании токоведущих частей. В табл. 6 приведена классификация защитных средств.

Наименование электрозащитного средства	Область применения	Основное или дополнительное
Изолирующие штанги	Операции с разъединителями, для наложения заземления, измерительные в электроустановках выше 1000 В	Основное
Изолирующие клещи	Смена предохранителей в установках до и выше 1000 В	Основное
Электроизмерительные клещи	Измерение тока, мощности без разрыва цепи в сетях до и выше 1000 В	Основное
Указатели напряжения	Контроль наличия или отсутствия напряжения в установках до и выше 1000 В	Основное
Устройства и приспособления для ремонтных работ	Штанги, лестницы, тяги, канаты, изготовленные из электроизоляционных материалов. Для работы на ВЛ 110 кВ и выше	Основное
Слесарно-монтажный инструмент с изолированными рукоятками	Для ремонтных работ в электроустановках до 1000 В	Основное
Диэлектрические перчатки	Для работы в электроустановках выше 1000 В	Дополнительное
Диэлектрические перчатки	Для работы в электроустановках до 1000 В	Основное
Диэлектрические боты	Для работы в электроустановках выше 1000 В	Дополнительное
Диэлектрические галоши	Для работы в электроустановках до 1000 В	Дополнительное
Диэлектрические коврики	В электроустановках до и выше 1000 В	Дополнительное
Изолирующие накладки и подставки	В электроустановках выше 1000 В	Дополнительное
Индивидуальный экранирующий костюм (комплект)	Для защиты от воздействия электромагнитных полей промышленной частоты при напряжениях 400 кВ и выше	Дополнительное
Переносное заземление	Для наложения на отключенные токоведущие части в электроустановках до и выше 1000 В	Дополнительное
Оградительные устройства, диэлектрические колпаки	Для ограждения работающих от случайного приближения на опасные расстояния к токоведущим частям под напряжением	Дополнительное
Плакаты и знаки безопасности	Для запрещения действий с коммутационными аппаратами, предупреждения об опасности приближения к токоведущим частям, разрешения определенных действий персоналу	Дополнительное

Тема 13. Технические меры, обеспечивающие безопасность работ с электроустановками

Причины электротравматизма

1. Организационные: Несоблюдение ТБ, отсутствие или повреждение СИЗ, необученность рабочих

2. появление напряжения на частях оборудования, не находящихся под напряжением в нормальных условиях эксплуатации вследствие повреждения изоляции кабелей и проводов

3. появление шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания токоведущих проводов на землю

4. образование электрической дуги между токоведущей частью установки и человеком, возможно в электроустановках с U>1000 В

Для того чтобы предотвратить возникновение дуги между токоведущими частями и работающими устанавливается минимально допустимое расстояние от токоведущих частей

Защита от прикосновения к токоведущим частям электроустановок. Виды блокировок

Анализ травматизма показывает, что более половины элект­ротравм происходит при прикосновении к токоведущим частям оборудования. Токоведущей частьюэлектроустановки называется та, по которой при рабочем режиме проходит электрический ток. Примерами токоведущих частей могут служить провода, контакты элементов аппаратуры и т.п. Для защиты от прикосновения к токоведущим частям используются ограждения, блокировки, изоляция, токоведущие части располагают на недоступной высоте.

Ограждениявыполняются в виде кожухов, шкафов, стоек, колпаков, накладок или ширм. Они могут являться частью конструкции устройства или быть переносными. Ограждения могут быть сплошными и сетчатыми и выполняться таким образом, чтобы их можно было снять и закрыть только с помощью инструментов или специальных приспособлений. Сетчатые ограждения могут иметь двери, закрывающиеся на замок.

Блокировкиприменяются при работе с повышенной опасностью; они предотвращают ошибочные действия персонала и закрывают доступ к токоведущим частям, если последние находятся под напряжением. Блокировки применяются в радио- и телевизионных передатчиках, на испытательных стендах, установках для испытания изоляции повышенным напряжением и т.д. По принципу действия они делятся на электрические и механические. Тип блокировки определяется выбором конструкции электроустановки и обеспечением условий безопасности.

В некоторых устройствах (например, передатчиках) применяются блокировки обоих видов.

Электроблокировкаотключает питание электроустановки, разрывая электрическую цепь с помощью блокконтактов при открывании дверей ограждений, шкафов, снятии кожухов. Блокировки прямого действия, когда блокировочные контакты включаются непосредственно в первичную сеть, в настоящее время не применяются, так как если случайно закроется дверь, человек, находящийся за ограждением, может попасть под напряжение. Блокировочные контакты включаются в цепь управления пускового аппарата, которым может быть магнитный пускатель. При открывании дверей ограждения блокировочные контакты размыкаются, разрывая цепь питания катушки пускателя; пускатель срабатывает и отключает напряжение электроустановки. Достоинство схемы состоит в том, что она срабатывает при любом обрыве цепи магнитного пускателя. При закрывании дверей напряжение на электроустановку может быть подано только при нажатии на кнопку «Пуск».

При использовании механической блокировкивключение напряжения возможно только при закрытом замке или защелке, которые механически связаны с выключателем. При открытых дверях включить рубильник высокого напряжения невозможно. Во многих устройствах связи применяются блочные конструкции. В стойку, на задней панели которой находятся штепсельные разъемы, вставляются блоки. При выдвижении блока из стойки происходит размыкание штепсельного разъема и токоведущих частей аппаратуры снимается напряжение.

Изоляция служит не только для защиты подводящих проводов, кабелей от механических повреждений, но и для защиты людей от воздействия электрического тока. Оболочка из резины, пластмассы, хлопчатобумажной пряжи надежно защищает токоведущие части от случайного прикосновения. В настоящее время в зависимости от условий эксплуатации применяют рабочую, усиленную и двойную изоляции.

Степень защиты при использовании изоляции зависит от ее сопротивления. Чем выше сопротивление изоляции, тем лучше ее защитные свойства. В процессе эксплуатации под действием виб­раций, увлажнения, повышенной или пониженной температуры, электрического поля, химически активных веществ изоляция раз­рушается, ее защитные свойства понижаются или теряются сов­сем и может произойти пробой изоляции.

Контроль сопротивления изоляции

Чтобы предотвратить опасность поражения людей электриче­ским током, необходимо проводить испытания и контроль изоля­ции. При вводе электросетей в эксплуатацию и после ремонта изоляцию испытывают повышенным напряжением. В процессе эксплуатации измеряют сопротивление изоляции между фазой и землей и каждой парой фаз с помощью мегомметра. Электриче­ская установка при этом отключается (рис. 1).

Рис. 1. Контроль сопротивления изоляции с помощью мегомметра

Измерение проводят на участке цепи между двумя предохранителями или авто­матами или между предохранителем и токоприемником. Мегом­метр должен быть рассчитан на номинальное напряжение электро­установки. В электрических сетях напряжением до 1000 В сопро­тивление рабочей изоляции каждого участка цепи должно быть не менее 0,5 МОм. Сопротивление должно контролироваться не ре­же 1 раза о 3 года.

В последнее время на практи­ке нашли применение приборы, осуществляющие постоянный контроль состояния изоляции. В простейшем случае это могут быть три вольтметра, включен-ный между фазами и землей в сети с изолированной нейтралью (рис. 2) . Если изоляция одной из фаз повреждена, то показания вольтметра, включенного в эту Фазу, уменьшаются, а двух других — увеличиваются.

Рис. 2 Контроль сопротивления изоляции методом трех вольтметров

В тех случаях, когда токоведущие части оградить или изолировать невозможно или нецелесообразно (например, провода воз. душных линий электропередач и линий связи), токоведущие части располагают на недоступной высоте. Провода электрических линий напряжением до 1000 В вне помещений подвешивают на вы соте не менее 6 м. В производственных помещениях неогражденные токоведущие части (троллейные, контактные провода) располагают на высоте не менее 3,5 м от пола.

Для того чтобы предупредить людей о грозящей опасности по­ражения электрическим током в местах, где производят работу или возможно нахождение людей, вывешиваются предупреди­тельные плакаты — Предостерегающие: «Высокое напряжение! Опасно для жизни», «Стой! Высокое напряжение»; запрещающие: «Не включать — работают люди»; разрешающие: «Работать здесь»; напоминающие: «Заземлено» и знаки безопасности 1.5, 2.5, 3.2 на рис. 1.1.

Защитное заземление принцип действия

Защитным заземлениемназывается преднамеренное электри­ческое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Защитное заземление необходимо выполнять при номиналь­ном напряжении более 380 В переменного тока и 440 В постоян­ного тока во всех случаях; при номинальном напряжении от 42 до 380 В переменного тока и от 110 до 440 В постоянного тока при выполнении работ в условиях с повышенной опасностью и особо опасных. Защитному заземлению подлежат металлические корпу­са машин, приборов, аппаратов, электроинструментов, каркасы щитков, пультов и шкафов, металлические корпуса кабелей я кабельных муфт, стальные трубы электропроводок.

Целью защитного заземленияявляется понижение напряжения между корпусом и землей до безопасного значения, т. е. уменьше­ние напряжения прикосновения и, следовательно, тока, протекаю­щего через тело человека.

Защитное заземление необходимо выполнять при номиналь­ном напряжении более 380 В переменного тока и 440 В постоян­ного тока во всех случаях; при номинальном напряжении от 42 до 380 В переменного тока и от 11О до 440 В постоянного тока при выполнении работ в условиях с повышенной опасностью и особо опасных. Защитному заземлению подлежат металлические корпу­са машин, приборов, аппаратов, электроинструментов, каркасы щитков, пультов и шкафов, металлические корпуса кабелей я кабельных муфт, стальные трубы электропроводок.

При замыкании фазы на корпус в отсутствие защитного зазем­ления через человека, стоящего на земле, могут протекать токи опасные для жизни. Если, корпус заземлен, большая часть тока замыкается через заземляющее устройство так как его сопротивление мало по сравнению с сопротивле­нием тела человека. Электрический потенциал земли повышает­ся, понижается разность потенциалов между корпусом и землей и уменьшаются, следовательно, напряжение прикосновения и ток, протекающий через тело человека.

Заземляющее устройство состоит из заземлителя и заземляю­щих проводников (рис.3).

Рис. 3. Схема устройства защитного заземления:

I— электроустановки; 2 — заземляющие проводники; 3 — магистраль заземления; 4 — заземлители

Рис. 4.7. Схема измерения сопротивления заземления с помощью амперметра И Вольтметра

Заземлитель представляет собой проводник или несколько проводников, соединенных между собой и имеющих непосредственный контакт с землей. Заземлители могут быть естественными и искусственными. В качестве естественных заземлителей могут быть использованы токопроводящие части зданий, сооружений, заглубленные в землю, водо- и другие трубо­проводы, свинцовые оболочки кабелей. Запрещается использовать в Качестве естественных заземлителей трубопроводы для газа и других взрывоопасных веществ.

В качестве искусственных заземлителей применяют уголки, трубы из стали, меди или оцинкованного металла, которые за­глубляются в траншею ниже уровня промерзания грунта. Заземлители соединяются между собой с помощью сварки. Заземляемые элементы электроустановок подсоединяются к заземлителям с помощью заземляющих проводников. Если зазем­ляющий проводник имеет два или более ответвлений, то образую­щаяся система называется магистралью заземления. В качестве заземляющих проводников применяют изолированные и неизолироВанные провода, угловую и полосовую сталь, трубы. Заземляющие проводники соединяются между собой, а также с заземлителями сваркой, а с электроустановкой — сваркой или с помощью болтов. Каждый заземляющий объект подсоединяется к магистрали заземления отдельным ответвителем, последовательное соединение не допускается, так как обрыв одно­го из проводников приводит к отключению от заземляющего уст­ройства остальных приемников. Качество защитного заземления оценивают по его сопротивлению. Согласно ГОСТ 12.1.030.81 со­противление заземляющего устройства не должно превышать, Ом, для сетей с заземленной нейтралью напряжением, В:

660/380 2

380/220…… .4

220/127 …….. 8

Для сетей с большими токами замыкания на зем­лю (более 500 А) сопротивление заземления не должно превы­шать 0,5 Ом.

Для некоторых устройств и аппаратуры связи сопротивление защитного заземления может быть увеличено до 10 Ом и более.

Для определения технического состояния заземляющего устройства периодически проводится его проверка. Она включает в себя внешний осмотр видимой части, контроль надежности соеди­нения заземляющих проводников, выборочное вскрытие грунта, измерение сопротивления петли «фаза—нуль», измерение сопро­тивления заземляющего устройства.

Измерение сопротивления заземляющего устройства на телефонно-телеграфных станциях проводят 2 раза в год — летом (в период наибольшего просыхания грунта) и зимой (в период наи­большего промерзания грунта). На радиорелейных станциях, станциях радиотрансляционных узлов проверка ежегодная — в летнее время, а на воздушных и кабельных линиях связи — перед началом грозового периода (апрель—май).

Каждое заземляющее устройство должно иметь паспорт, в котором приводятся схема заземления, технические характеристики результаты проверок.

По своему устройству защитное заземление может быть вынос­нымиконтурным. Заземлители выносного защитного заземления уходятся за пределами расположения заземляемых объектов.Вы­носное заземлениеиспользуется в том случае, когда нельзя раз­местить заземлители на территории, где находятся защищаемые объекты, или когда сопротивление грунта, где находятся электро­приемники, слишком велико или заземляемые объекты рассредо­точены на территории. Такой тип заземляющего устройства приме­няется обычно для электроустановок до 1000 В с малыми токами замыкания на землю.

В последнее время применяют и контурное заземление, при котором заземлители располагаются по контуру и внутри площад­ки с заземляемыми объектами, что приводит к выравниванию по­тенциала площадки и уменьшению напряжения прикосновения и шага. напряжение прикосновения будет наибольшим, если человек сходится между двумя заземлителями, и наименьшим, если чело­век находится над заземлителем. Напряжение шага уменьшается по мере удаления от заземлителя и резко возрастает на краю контурного заземления, где наблюдается резкий спад потенциала.

зануление, принцип действия

Занулениеприменяется в четырехпроводных трехфазных сетях напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью в качестве защитного средства.Занулениемназывается преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Цель зануления— превратить пробой на корпус в однофазное короткое замыкание, вызвать срабатывание защитами отключение электроустановки от Питающей сети в минимально короткий срок.

Bкачестве средств защиты применяются плавкие предохрани­тели или автоматические выключатели. При появлении больших токов (токов короткого замыкания) плавкие предохранители пере­горают или размыкаются электромагнитные расцепители в авто­матах, цепь разъединяется и электроустановка отключается от сети.

Кроме того, до отключения сети при замыкании на корпус схе­ма зануления действует как защитное заземление, так как корпус оказывается заземленным через нулевой проводник и сопротивле­ние заземления нейтрали Rо Напряжение на корпусе относитель­но земли понижается. Схема зануления приведена на рис. 4.

Рис. 4 Схема зануления

Нулевой защитный проводник должен создать надежную цепь, до нейтрали источника тока. Поэтому не допускается ставить vцепь нулевого защитного проводника предохранители, выключате­ли; все соединения выполняют сваркой.

При устройстве зануления обязательным условием является заземление нейтрали источника. Это делается для того, чтобы пони­зить напряжение на нулевом проводе, следовательно, на корпусе электроустановки при случайном замыкании фазы на землю. При случайном замыкании на землю и отсутствии заземления ней­трали корпус и нулевой провод оказываются под фазным напря­жением и прикосновение к ним опасно для жизни.

Нулевой защитный проводник должен обязательно заземлять­ся повторно через определенное расстояние, для воздушных линий», например, через каждые 250 м. Повторное заземление нулевого проводника необходимо выполнять для того, чтобы уменьшить опасность воздействия электрического тока при обрыве нулевого проводника и замыкании фазы на корпус.

При повторном заземлении нулевого проводника корпуса элек­троустановок, расположенных как до места обрыва, так и после его, будут находиться под напряжением, но это напряжение будет меньше фазного. В частном случае, когда сопротивления нейтрали н повторного заземления равны, напряжения всех корпусов будут

При приемке в эксплуатацию, а также периодически система зануления должна проверяться. Проверка заключается во внеш­нем осмотре целостности цепи, измерении сопротивлений заземле­ния нейтрали и повторного заземления нулевого проводника, про­верке наличия электрической связи между нулевым проводником и корпусами зануленного электрооборудования, измерении полно­го сопротивления петли «фаза—нуль». Петля «фаза—нуль» вклю­чает в себя корпус электроприемника, участок нулевого провода от электроустановки до нулевой точки трансформатора, участок фазного провода и предохранитель. Для измерения сопротивления петли можно использовать любой измеритель малых сопротивле­ний. Сопротивление петли должно быть таким, чтобы ток корот­кого замыкания был достаточным для отключения электроустанов­ки от сети. Измерение сопротивления петли «фаза—нуль» произ­водят 1 раз в 5 лет и каждый раз после капитального ремонта или реконструкции сети.

Защитное отключение

Защитное отключение— это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. Такая опас­ность появляется в случае, если корпуса электроустановок оказы­ваются под -напряжением, при замы-каши фазы на землю или при сни­жении сопротивления изоляции про­водов. Для того чтобы быстро от­ключить участок цепи при возник­новении опасности поражения элек­трическим током, применяют устрой­ства защитного отключения (УЗО). УЗО применяются как самостоятельное средство защиты взамен за­щитного заземления или зануления или в дополнение к ним. Чаще все их используют в электроустановках до 1000 В: для передвижных электроустановок, электроинструментов, для стационарных электроустановок, в которых заземление или зануление применить невозможно.

Схема УЗО, реагирую­щего на напряжение на корпусе приведена на рис.5.

Датчиком в схеме служит реле напряжения РН, включенное между корпусом и вспомогательным заземлителем. При пробое одной из фаз на корпус он оказывается под напряжением. Если напряжение на корпусе превысит предельно допустимое напряжение, срабатывает реле РН, замыкается цепь отключающей катушки ОК автоматического выключателя АВ. Электроустановка отключается от сети. До момента срабатывания автоматического выключателя в качестве меры защиты действует схема защитного заземления.

Такой тип УЗО применяют на сетях, где защитное заземление или зануления малоэффективны. Достоинством схемы является простота, а недостатком — отсутствие самоконтроля и селективности, а также применение вспомогательного заземления.

Рис. 5 Схема УЗО, реагирую­щего

на напряжение на корпусе

Средства защиты человека от поражения Эл. током

Изолирующие защитные средства изолируют человека от находящихся под напряжением частей электроустановок, а также от земли.

Все изолирующие защитные средства делятся на основные и дополнительные. Применяя основные изолирующие средства, человек может касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением. Поэтому изоляция этих средств защиты должна надежно выдерживать рабочее напряжение электроустановки.

Дополнительные защитныесредства используются в сочетании с основными, а также служат мерой защиты от напряжения шага, В установках напряжением до и выше 1000 В применяются различные защитные средства.

К основным изолирующимсредствам в электроустановках выше 1000 В относятся: изолирующие штанги;

изолирующие и токоизмерительные клещи;

указатели напряжения;

изолирующие устройства и приспособления для ремонтных ра­бот (изолирующие лестницы, площадки, габаритники и т. п.).

К дополнительным средствам защитыотносятся:

диэлектрические перчатки;

диэлектрические боты;

диэлектрические резиновые коврики;

изолирующие подставки.

К основным изолирующим средствам в электроустановках до 1000 Вотносятся:

диэлектрические перчатки;

инструмент с изолирующими рукоятками;

указатели напряжения.

К дополнительным средствамотносятся:

диэлектрические галоши;

диэлектрические резиновые коврики;

изолирующие подставки.

Изолирующие штангиприменяются для включения и отключе­ния ножей разъединителей, для наложения временных заземле­ний, проверки отсутствия или наличия напряжения и т. п. Штанги имеют три части — рабочую (7), изолирующую (2) и рукоятку (4), отделенные ограничительным кольцом (3) (рис.6,а).

Изолирующие клещиприменяются для смены трубчатых пре­дохранителей, для установки резиновых накладок на ножи разъединителей без снятия напряжения. Конструкции клещей различны. Они могут выполняться полностью из диэлектрика (рис.6,6) или иметь диэлектрическую изолирующую часть и рукоят­ку Изолирующие клещи применяют в закрытых помещениях, но допускается их применение в сухую погоду и в открытых элек­троустановках.

Указатели напряженияприменяются для проверки отсутствия или наличия напряжения без измерения его значения. Различают указатели напряжения для электроустановок до 1000 В и выше 1000 В. В установках до 1000 В применяются двухполюсные и од­нополюсные указатели напряжения (рис.7). В указатели вмонтированы неоновые лампочки, которые загораются при протека­нии через них тока, сигнализируя таким образом о наличии на­пряжения в сети.

Двухполюсные указателиприменяются в уста­новках как переменного, так и постоянного тока. При использова­нии двухполюсных указателей необходимо касаться двух частей электроустановки, между которыми определяется наличие напря­жения.

Рис.7 Указатель напряжения для электроустановок до 1000 В

Рис. 8 Инструмент с изоли­рующими рукоятками

Однополюсный указательтребует прикосновения только к одной части электроустановки. Электрическая цепь замыкается через тело человека, когда он касается пальцем металлического контакта указателя. Ток, протекающий через человека, не опасен, но достаточен для зажигания неоновой лампы. Однополюсный указатель УНН-1 выполнен в виде авторучки. При применении однополюсных указателей нельзя пользоваться диэлектрическими перчатками, изолирующими подставками, так как в этом случае ток, протекающий по цепи, оказывается недостаточным для того, чтобы загорелась неоновая лампочка.

Инструмент с изолирующими рукоятками применяется для слесарно-монтажных работ в электроустановках без снятия напряжения. Рукоятки инструмента изготавливаются из изоляционного материала и имеют длину не менее 10 см; они снабжаются упорами, чтобы избежать соскальзывания руки и касания металлических частей инструмента. Перед началом работы с инструментом надо проверить состояние изолирующих рукояток. При наличии на них трещин или сколов пользоваться инструмен­том запрещается.

Диэлектрические перчатки, галоши, боты и коврикиделают из резины специальных марок, имеющей высокую элек­трическую прочность.

Рис.9 Изолирующие защитные средства из резины

Диэлектрические перчаткивыпускают двух типов (для устано­вок до 1000 В и выше 1000 В) и нескольких размеров. Перед на­чалом работ перчатки проверяют на герметичность (отсутствие проколов и дрожогав).

Диэлектрические галоши и ботыиспользуют в качестве допол­нительного средства защиты при работе в электроустановках, а также для защиты от напряжения шага. Галоши и боты бывают нескольких размеров. Их надевают на обычную сухую обувь, очи­щенную от загрязнений. Запрещается постоянное ношение диэлек­трических галош во избежание их повреждения.

Диэлектрические коврикитолщиной 6 мм и размерами не ме­нее 50X50 ом имеют рифленую поверхность. Диэлектрические коврики расстилаются перед электроустаиовками, находящимися в помещениях с повышенной опасностью и особо опас­ных. В сырых и пыльных помещениях диэлектрические свойства ковриков резко снижаются, и они не могут обеспечить надежную изоляцию человека от пола. В таких случаях вместо ковриков применяют изолирующие подставки. Они представляют собой на­стил размером не менее 50×50 см из сухих деревянных планок, которые расположены друг от друга на расстоянии не более 3 см (рис.9). Настил укрепляется на фарфоровых изоляторах, ника­ких металлических креплений подставка не имеет. Изолирующие подставки имеют механическую и электрическую прочность, пре­вышающую прочность диэлектрических ковриков.

Все защитные изолирующие средства хранятся в закрытых по­мещениях и защищаются от воздействия влаги, пыли и механиче­ских повреждений. Перчатки, боты, галоши и коврики, кроме этого, должны быть защищены от воздействия химических веществ солнечных лучей и тепла нагревательных приборов, в противном случае возможно разрушение резины.

Поскольку в процессе эксплуатации механические и диэлек­трические свойства защитных средств могут ухудшаться, произво­дятся их периодические проверки и испытания. Периодические проверки заключаются во внешнем осмотре защитного средства инженерно-техническим персоналом. При наличии повреждений защитное средство бракуется

Ряс.10. Изолирующая подставка

защитное средство бракуется. При периодических испытаниях производят проверку диэлектрических свойств защитных средств, подавая повышенное напряжение. Нормы и сроки периодических испытаний некоторых защитных средств приведены в табл. 4.1.

Таблица 1

Нормы и сроки периодических электрических испытаний некоторых изолирующих защитных средств

Защитное средство	Напряжение , кВ			Ток утечки мА, не более		Испытание
	электроустановки	испытательное	Продолжительность мин			Срок Мес.
Перчатки Диэлектр.	До 1	2,5	2,5		1		6
Инструмент с изолирующими ручками	> 1	2	—		1		12
Указатели напряжения	> 0,5	1	—		1		12
Галоши диэлектрические	> 1	3,5	2		1		12
Коврики диэлектрические	> 1	3,5	3		—		24

Примечание. Диэлектрические коврики испытываются протягиванием между ци­линдрическими электродами со скоростью 2—3 см/с.

Диэлектрические перчатки, боты, галоши и инструмент с изолирующими рукоятками испытывают на специальном стенде, состоящем из повышающего трансформатора, ванны и приборов включения и контроля

На годные к эксплуатации защит­ные средства ставится клеймо с указанием рабочего напряжения, срока годности и названия лаборатории, проводившей испытания.

Анализ опасности прикосновения к токоведущим частям в различных условиях

Рис. 11. Двухфазное прикосновение человека электрической сети

Рис. 12 .Однофазное прикосновение к четырехпроводной сети с заземленной нейтралью

В трехфазных сетях с глухозаземленной нейтралью (рис. 3.7) при нормальной работе сопротивление заземления нейтрали значительно меньше сопротивления изоляции проводов. Поэтому при расчете напряжения прикосновения и тока, протекающего через тело человека, проводимостями проводов можно пренебречь. Если пренебречь проводимостями фаз относительно земли, ток, проходящий через человека, стоящего на зем­ле и касающегося одной из фаз, Ih=U/(Rh+Ro), гдеU— фазное напряжение;Rh— сопротивление тела человека;Ro— сопротивление заземления.

Так как сопротивление заземления R₀составляет несколько Ом, а сопротивление человекаRh>1000 Ом, т. е. (Ro<Rh), то, пренебрегая малым сопротивлениемR₀, получаемIh=U/Rh, т. е. человек, касаясь одной фазы сети с глухозаземленной нейтралью, попадает под фазное напряжение. В этом случае ток через тело человека в сильной степени зависит от сопротивления грунта (пола), обуви и других сопротивлений в возникшей цепи и не за­висит от сопротивления изоляции и емкости сети относительно земли.

При аварии в сетях возможно замыкание на землю одной или нескольких фаз. При замыкании на землю одной из фаз в сети с глухозаземленной нейтралью напряжение фаз от­носительно земли меняется незначительно. Ток замыкания на землю I₃=U/(Ro+R₃), гдеR₃—переходное сопротивление в мес­те замыкания фазы на землю.

В сетях, с изолированной нейтралью ток через тело человека, касающегося одной фазы, а также ток замыкания на землю за­висят в сильной степени от сопротивления изоляции и емкости фаз относительно земли. Диэлектрики, из которых изготавливает­ся изоляция токоведущих частей, имеют конечное удельное со­противление, причем вследствие старения, увлажнения, повыше­ния температуры и других неблагоприятных факторов это сопро­тивление уменьшается.

Рис. 13. Однофазное прикосновение к трехфазной сети с изолированно нейтралью

сопротивление фазы относи­тельно земли равно активному сопротивлению изоляции и ток через тело человека, коснувшегося одной фазы (рис), Ih=3U/(3Rh+R).

При сопротивлении изоляции фаз относительно земли, значи­тельно большем сопротивления тела человека (R>Rh), это вы­ражение примет видIh= 3U/R, т. е. чем больше сопротивление изоляции, тем меньший ток протекает через тело человека, при­чем при больших сопротивлениях изоляции ток через тело чело­века в малой степени зависит от сопротивления его тела. Следо­вательно, сопротивление изоляции защищает человека от воздей­ствия электрического тока при его касании одной фазы сети с изолированной нейтралью. При сопротивлениях изоляции фаз относительно земли, равном нескольким десяткам килоом и бо­лее, ток, проходящий через тело человека, может оказаться не­большим и допустимым, так что прикосновение к фазе будет бе­зопасным.

В разветвленных сетях большей протяженности с большим числом потребителей сопротивление изоляции невелико, а ем­кость может быть значительной, так что полное сопротивление фазы относительно земли может оказаться по абсолютной вели­чине много меньшим сопротивления цепи, в которую входит тело человека Z<Rh, и выражение (11.3) примет следующий вид:Ih=U/Rh, т. е. человек, касаясь одной фазы, попадает под фаз­ное напряжение, и сопротивление изоляции оказывает незначи­тельное влияние на величину проходящего через него тока.

В случае однофазного прикосновения к сети с изолированной нейтралью, где произошло замыкание другой фазы на землю через сопротивление контакта фазы с землей, ток, проходящий через человека:

, где R_зм— сопротивление на землю

ЛЕКЦИЯ 14