Обеспечение электробезопасности

Электробезопасность на производстве обеспечивается соответ­ствующей конструкцией электроустановок; применением техни­ческих способов и средств защиты; организационными и техни­ческими мероприятиями (ГОСТ 12.1.009-76).

Конструкция электроустановок должна со­ответствовать условиям их эксплуатации и обеспечивать защи­ту персонала от соприкосновения с токоведущими и движущи­мися частями, а оборудования - от попадания внутрь посто­ронних твердых тел и воды.

Основными техническими способами и средствами защиты от поражения электрическим током, - используемыми отдельно или в сочетании друг с другом, являются: защитное заземление; зануление; выравнивание по­тенциалов ; малое напряжение; электрическое разделение сетей; защитное отключение; изоляция токоведущих частей (рабочая, дополнительная, усиленная, двойная); компенсация токов за­мыкания на землю; оградительные устройства; предупреди­тельная сигнализация, блокировка, знаки безопасности; изоли­рующие защитные и предохранительные приспособления.

Наиболее распространенными техническими средствами за­щиты являются защитное заземление и зануление.

Защитным заземлением называется преднамеренное элек­трическое соединение с землей или ее эквивалентом металличе­ских нетоковедущих частей, которые могут оказаться под на­пряжением (ГОСТ 12.1.009-76). Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты, обеспечивающих электробезопасность. Защит­ное заземление или зануление выполняют: во всех случаях при переменном номинальном напряжении 380 В и выше и по­стоянном напряжении 440 В и выше; в помещениях с повышен­ной опасностью, особо опасных и в наружных установках при номинальном переменном напряжении от 42 до 380 В и по­стоянном - 110...440 В. Таким образом, электроустановки на­пряжением до 42 В переменного и до ПО В постоянного тока не требуют защитного заземления и зануления. за исключе­нием некоторых случаев, специально оговариваемых ПУЭ.

Областью применения защитного заземления являются трехфазные трехпроводные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и сети напряжением выше 1000 В с любым режимом нейтрали (рис. 31, а, б).

Заземляющее устройство состоит из заземлителя (одного или нескольких металлических элементов, погруженных на определенную глубину в грунт) и заземляющих проводников, соединяющих заземляемое оборудование с заземлителем. В за­висимости от расположения заземлителей относительно зазе­мляемого оборудования заземляющие устройства делятся на выносные и контурные. Заземлители выносного заземляющего устройства располагаются на некотором удалении от зазем­ляемого оборудования. Контурное заземляющее устройство, заземлители которого располагают по контуру вокруг зазе­мляемого оборудования на небольшом расстоянии друг от друга (несколько метров), обеспечивает лучшую степень за­щиты.

Основным элементом заземляющего устройства являются заземлители, которые бывают естественными и искусственны­ми. Естественными заземлителями могут быть находящиеся в земле электропроводящие (металлические и железобетонные) части коммуникаций и других сооружений.

Чтобы защитить человека от поражения электрическим то­ком, защитное заземление должно удовлетворять ряду требо­ваний, изложенных в ПУЭ и ГОСТ 12.1.030 — 81 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление». Эти требо­вания

Рис. 31. Принципиальная схема защит­ного заземления:

а - в сети с изолированной нейтралью до 1000 В и выше; б - в сети с заземленной нейтралью выше 1000 В; 1 - заземляемое оборудование; 2 - заземлитель защитного заземления: 3 — заземлитель рабочего за­земления (заземления нейтрали источника тока)

зависят от напряжения электроустановок и мощности источника питания.

В электроустановках переменного тока напряжением до 1000 В в сети с изолированной нейтралью или изолированным выводом источника однофазного тока сопротивление зазе­мляющего устройства не должно превышать 4 Ом. Если мощ­ность источника питания (трансформаторов, генераторов) со­ставляет менее 100 кВА, то сопротивление заземляющего устройства может достигать 10 Ом, но не более.

Занулением называется преднамеренное электрическое со­единение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряже­нием (ГОСТ 12.1.009-76).

Зануление является сейчас основным средством обеспечения электробезопасности. Зануление применяется в трехфазной сети с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В. Обычно это сети 220/127, 380/220, 660/380 В. В таких сетях нейтраль источ­ника тока (генератора или трансформатора) присоединена к заземлителю с помощью заземляющего проводника. Этот заземлитель располагается вблизи источника питания или (в отдельных случаях) около стены здания, в котором он нахо­дится.

В сети с занулением нужно различать нулевой защитный проводник (НЗ) и нулевой рабочий проводник (НР). Нулевым защитным проводником называется проводник, соединяющий зануляемые части с заземленной нейтральной точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом. Нулевой рабочий провод­ник используют для питания током электроприемников и тоже соединяют с заземленной нейтралью трансформатора или гене­ратора (рис. 32).

Защита человека от поражения электрическим током в сетях с занулением осуществляется тем, что при замыкании одной из фаз на зануленный корпус в цепи этой фазы возникает ток короткого замыкания, который воздействует на токовую за-

Рис. 32. Принципиальная схема зануления в трехфазной сети с нулевым рабочим (НР) и нуле­вым защитным (НЗ) проводни­ками:

1 - корпус однофазного приемника тока; 2 — корпус трехфазного прием­ника тока; 3 — плавкий предохрани­тель; I_к — ток однофазного коротко­го замыкания; Ф — фазный провод; Uф — фазное напряжение

щиту (плавкий предохранитель, автомат), в результате чего происхо­дит отключение аварийного участка от цепи. Кроме того, еще до срабатывания защиты ток короткого замыкания вызывает перераспределение напряжений в сети, приводящее к снижению напряжения корпуса относительно земли. Таким образом, зануление уменьшает напряжение прикосновения и ограничивает время, в течение которого человек, прикоснувшийся к корпусу,

может попасть под действие напряжения. У однофазных электроприемников (светильников, ручного электроинструмента и др.), которые включаются между фазным и нулевым рабочим проводами, зануление корпусов надлежит выполнять с помощью отдельного (третьего) про­водника, который должен соединять корпус электроприемника с нулевым защитным проводом (рис. 33, а, б).В таких случаях присоединять корпуса электроприемников для обеспечения электробезопасности к нулевому рабочему проводу нельзя, так как при его разрыве (перегорании предохранителя) все подсое­диненные к нему корпуса окажутся под фазным напряжением относительно земли.

Рис. 33. Зануление однофазного электроприемника, вклю­ченного между фазным и нулевым рабочим проводами:

а — правильно; б — неправильно

В сети с занулением нельзя применять заземление от­дельных электроприемников, не присоединив их прежде к нуле­вому защитному проводнику. В противном случае при замыка­нии фазы на заземленный, но не присоединенный к нулевому защитному проводу корпус образуется цепь тока через зазе­мление этого корпуса и заземление нейтрали источника тока. Такой случай представляет опасность, так как средства защиты
не смогут отключить такой электроприемник из-за малого зна­чения тока и поэтому опасное напряжение на всех корпусах мо­жет сохраняться длительное время, пока заземленный прием­ник не будет отключен вручную.

Важно отметить, что если зануленный корпус одновременно заземлен, то это только улучшает условий безопасности, так как обеспечивает дополнительное заземление нулевого защит­ного провода.

Защитным отключением называется быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электро­установки при возникновении в ней опасности поражения то­ком (ГОСТ 12.1.009-76).

Принцип защиты человека в этом случае заключается в ограничении времени протекания через тело человека опасно­го тока. Устройство защитного отключения (У30) постоянно контролирует сеть и при изменении ее параметров, вызванном подключением человека в сеть, отключает сеть или ее участок. Все УЗОсостоят из датчика, преобразователя и исполнитель­ного органа. Существуют УЗО, реагирующие на ток нулевой последовательности (на несимметрию фазных токов утечки), на напряжение нулевой последовательности (на несимметрию напряжений фаз относительно земли); на токи и напряжения оперативных источников питания; на напряжение корпуса элек­троустановки относительно земли (рис. 34).

Организационные и технические мероприятия по обеспечению
электробезопасности заключаются в ос­новном в соответствующем обучении, инструктаже и допуске к работе с электроустановками лиц, прошедших медицинское
освидетельствование; выполнении ряда технических мер при проведении работ с отключением напряжения в действующих электроустановках или вблизи них (запирание приводов, снятие предохранителей, отсоединение концов питающих линий; уста­новка ограждений и знаков безопасности; наложение заземле­ний и т. п.); соблюдении особых требований при работах на токоведущих частях, находящихся под напряжением, или вбли­зи них (выполнение работ по наряду не менее чем двумя лица­
ми, организация надзора за проведением работ, применение электрозащитных средств и т. п.).

Рис. 34. Принципиальная схема устройств защитно­го отключения (УЗО), реагирующего на напря­жение корпуса относи­тельно земли:

1 - корпус; 2 - автоматиче­ский выключатель; КО — от­ключающая катушка; Н — реле напряжения максималь­ное; R₃ — сопротивление за­щитного заземления; R_в— сопротивление вспомогатель­ного заземления