Прямое прикосновение. Косвенное прикосновение. Меры защиты людей от прямого прикосновения. (ПУЭ п.1.7.11, п.1.7.50)

Прямое прикосновение – электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением.

Для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты от прямого прикосновения:

-- основная изоляция токоведущих частей;

-- ограждения и оболочки;

-- установка барьеров;

-- размещение вне зоны досягаемости;

-- применение сверхнизкого (малого) напряжения.

Для дополнительной защиты от прямого прикосновения в электроустановках напряжением до 1000В, при наличии требований других глав ПУЭ, следует применять устройства защитного отключения (УЗО) с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30мА.

Косвенное прикосновение – электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции.

Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении:

- защитное заземление;

- автоматическое отключение питания;

- уравнивание потенциалов (электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов);

- выравнивание потенциалов (снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединенных к заземляющему устройству, или путем применения специальных покрытий земли);

- двойная или усиленная изоляция;

- сверхнизкое (малое) напряжение;

- защитное электрическое разделение цепей;

- изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки.

- 7.1 Составляются исходные данные для выбора и расчета заземляющего устройства:

- - характеристика электроустановок (виды основного оборудования, рабочее напряжение, мощность трансформатора, питающего сеть, режим нейтрали сети);

- - схема размещения электрооборудования в помещении или на участке, размеры помещения;

- - данные об имеющихся в наличии материалах для искусственных заземлителей и соединяющих проводников (трубах, уголках, полосовой стали и т.п.), их форме, размерах;

- - данные о грунте, где предполагается установка заземлителей, величине удельного электрического сопротивления грунта, климатической зоне, где расположено предприятие.

-

- 7.2 Выбирается нормативное значение сопротивления заземления R_норм в соответствии с правилами устройства электроустановок (таблица 7.1).

- 7.3 Выбирается тип и размеры заземлителей и составляется схема их расположения.

- 7.4 Уточняется удельное электрическое сопротивление грунта на участке, где будут установлены заземлители.

- Если не известно удельное электрическое сопротивление грунта r, то принимается приближенное его значение r_пр(таблица 7.2).

- С учётом сезонных изменений влажности грунта значение r_пр уточняется:

- (7.1)

- где r - удельное объемное сопротивление грунта растеканию тока, Ом×м;

- r_пр – приближенное значение удельного сопротивления грунта, Ом×м;

- y - коэффициент сезонности.

-

- Коэффициент сезонности y выбирается в зависимости от климатической зоны и типа заземлителя (таблица 7.3). Обычно принимается среднее значение r и y, причем различное для труб и уголков, установленных вертикально, y_з и соединительной полосы, проложенной горизонтально y_п.

- 7.5 Рассчитывается сопротивление растеканию тока полосы, соединяющей заземлители, R_п по формуле (таблица 7.4). Если заземляющее устройство имеет только горизонтально уложенную полосу, сопротивление растеканию тока определяется по формуле:

-

- , (7.2)

- где R_Г - сопротивление растеканию тока горизонтально уложенной полосы,

- Ом;

- r_Г - удельное сопротивление грунта растеканию тока для полосы,

- уложенной горизонтально в земле, Ом×м;

- y_Г - коэффициент сезонности для горизонтальной заземляющей полосы;

- L - длина заземляющей полосы, м;

- b - ширина полосы, м;

- t - глубина заложения полосы, м.

-

- При использовании заземляющего проводника круглого сечения в формуле (7.2) принимается ширина b равной двум диаметрам проводника.

- Удельное сопротивление грунта r_Г принимается равным среднему значению из таблицы 7.2, умноженному на коэффициент сезонности. Если заземляющее устройство располагается в третьей климатической зоне и используются горизонтальные заземлители длиной более 50 м (полосы, прутки, уголки и т.п.), то y_П = 1,6...3,2 (таблица 7.3).

- 7.6 Проводится сравнение сопротивления растеканию тока полосы R_п и нормативного R_норм.

- Если сопротивление R_п меньше R_норм, то принимается контурное заземление в виде горизонтально уложенной полосы и вертикальных труб, расположенных только по углам заземляющего устройства. Если сопротивление R_п значительно больше R_норм, то заземляющее устройство выполняется по контуру и устанавливается большое количество труб или прутков, вертикально заглубленных в землю (см. рисунок 3.9).

- 7.7 Определяется сопротивление растеканию тока одиночного искусственного заземлителя. Например, для трубы, заглубленной вертикально в землю, формула имеет вид (таблица 7.4):

-

- , (7.3)

-

- где R_З - сопротивление растеканию тока вертикального заземлителя (трубы,

- прутка), Ом;

- L_З - длина вертикального заземлителя (трубы, прутка), м;

- d_З - наружный диаметр заземлителя (трубы, прутка), м;

- t_З - глубина заложения заземлителя (трубы, прутка), м,

-

- t_З = t₀ + L_З/2,

- где t₀ - расстояние от поверхности земли до верхнего края

- заземлителя, м.

- Если заземлители располагаются в третьей климатической зоне и используются вертикальные заземлители (трубы или уголки длиной 2-3 м), то коэффициент y_З = 1,2...1,5 (таблица 7.3).

- 7.8 Уточняется сопротивление контура заземляющей полосы с учетом влияния вертикальных заземлителей

- , (7.4)

- где R _п.з – сопротивление растеканию тока соединяющей полосы с учетом

- влияния заземлителей, Ом.

- h_п - коэффициент использования полосы, h_п принимается из таблицы 7.5.

-

- 7.9 Рассчитывается сопротивление всех вертикально установленных заземлителей (труб, уголков) с учетом их числа и коэффициента использования:

- (7.5)

- где R_з – сопротивление всех вертикально установленных заземлителей, Ом;

- R₁ – сопротивление одиночного заземлителя (трубы, уголка), Ом;

- n – число заземлителей;

- h_З – коэффициент использования вертикальных заземлителей

- (принимается по таблице 7.6).

-

- 7.10 Рассчитывается общее сопротивление заземляющего устройства R_з.у , состоящего из полосы и вертикально забитых в землю труб или прутков (см. рисунок 3.9), по формуле:

- . (7.6)

-

- Коэффициенты использования h_Г и h_З учитывают ухудшение условий растекания тока от полосы и вертикальных заземлителей.

- 7.11 Сравнивается полученное сопротивление R_з.у с нормативным R_норм.

- Если сопротивление R_З.У будет больше нормативного значения, то требуется спроектировать новое заземляющее устройство, удовлетворяющее требованиям ПУЭ [1].

-

-

-
Таблица 7.1 - Наибольшие допустимые значения сопротивлений

- заземляющих устройств в электроустановках

-

-

- Примечание. При удельном сопротивлении земли r более 100 Ом∙м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01r раз, но не более десятикратного.

-

-

- Таблица 7.2 - Приближенные (средние) значения удельных электрических сопротивлений различных грунтов r_пр, Ом×м

-

-

- Таблица 7.3 – Коэффициенты сезонности y для однородной земли

- Таблица 7.4 – Формулы определения сопротивлений току растекания одиночных заземлителей

-

-

-

-

- Таблица 7.5 – Коэффициенты использования h_п горизонтального полосового заземляющего проводника, соединяющего вертикальные заземлители (трубы, уголки и т.п.)

-

-

- Таблица 7.6 – Коэффициенты использования h_з вертикальных заземлителей (труб, уголков и т.п.)

-

-

-

-

-

-

-

33 Защита от косвенного прикосновения

ЗАЩИТА ОТ КОСВЕННОГО ПРИКОСНОВЕНИЯ — защита от поражения электрическим током, предназначенная для предотвращения появления косвенного прикосновения или ограничения его продолжительности до промежутка времени, в течение которого человек не получат электротравму. Для З. о. к. п. используют автоматическое отключение питания, при котором производится отключение электрических цепей, когда на открытых проводящих частях электрооборудования появляется напряжение. Для исключения косвенного прикосновения в электроустановках зданий применяется электрооборудование класса II. В некоторых случаях для З. о. к. п. производят электрическое разделение цепей, устраивают изолирующие помещения. Выполняют систему местного уравнивания потенциалов, которая не имеет электрической связи с землей или соединенными с землей проводящими частями.

Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании друг с другом меры защиты при косвенном прикосновении:
• защитное заземление;
• автоматическое отключение питания;
• уравнивание потенциалов;
• двойная или усиленная изоляция;
• применение сверхнизкого (малого) напряжения;
• защитное электрическое разделение цепей;
• изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки.

Защитное заземление - это преднамеренное соединение с землей металлических частей электроустановки, не находящихся под напряжением (рукояток приводов разъединителей, кожухов трансформаторов, фланцев опорных изоляторов, корпусов измерительных трансформаторов и т.п.).

Монтаж заземляющих устройств состоит из следующих операций: установки заземлителей, прокладки заземляющих проводников, соединения заземляющих проводников друг с другом присоединения заземляющих проводников к заземлителям и электрооборудованию.

Вертикальные заземлители из угловой стали и отбракованных труб погружают в грунт забивкой или вдавливанием, из круглой стали — ввертыванием или вдавливанием. Эти работы выполняют с помощью механизмов и приспособлений, например: копра (забивка в грунт), приспособления к сверлилке (ввертывание в грунт стержневых электродов), механизма ПЗД-12 (ввертывание в грунт электродов заземления).

Для устройства заземления наиболее распространены электрозаглубители, имеющие стандартную электросверлилку и редуктор, понижающий частоту вращения ниже 100 об/мин и соответственно увеличивающий крутящий момент на ввертываемом электроде. При пользовании этими заглубителями к концу электрода приваривают наконечник-забурник, обеспечивающий рыхление грунта и облегчающий погружение электрода. Выпускаемый промышленностью наконечник представляет собой заостренную на конце и изогнутую по винтовой линии стальную полосу шириной 16 мм. В монтажной практике применяются и другие типы наконечников для электродов.

При устройстве заземлениявертикальные заземлители должны закладываться на глубину 0,5 - 0,6 м от уровня планировочной отметки земли и выступать от дна траншеи на 0,1 - 0,2 м. Расстояние между электродами 2,5 - 3 м. Горизонтальные заземлители и соединительные полосы между вертикальными заземлителями укладывают в траншеи глубиной 0,6 - 0,7 м от уровня планировочной отметки земли.

Все соединения в цепях заземлителей выполняют сваркой внахлестку; места сварки покрывают битумом во избежание коррозии. Траншею роют обычно шириной 0,5 и глубиной 0,7 м. Устройство внешнего заземляющего контура и прокладку внутренней заземляющей сети производят по рабочим чертежам проекта электроустановки.

Вводы в здание заземляющих проводников выполняют не менее чем в двух местах. После монтажа заземлителей составляют акт на скрытые работы, указывая на чертежах привязки заземляющих устройств к стационарным ориентирам.

Заземляющие магистральные проводники прокладывают по стенам на расстоянии 0,5—0,10 м от поверхностей на высоте 0,4—0,6 м от уровня пола. Расстояние между точками крепления 0,6 —1,0 м. В сухих помещениях и при отсутствии химически активной среды допускается прокладка заземляющих проводников вплотную к стене.

Заземляющие полосы к стенам крепят дюбелями, которые пристреливают строительно-монтажным пистолетом либо непосредственно к стене, либо через промежуточные детали. Широко применяют также закладные детали, к которым приваривают полосы заземления. Пистолетом типа ПЦ можно пристреливать детали из листовой или полосовой стали толщиной до 6 мм в основания из бетона (марки до 400), кирпича и др.

В сырых, особо сырых помещениях и в помещениях с едкими испарениями (с агрессивной средой) заземляющие проводникиприваривают к опорам, закрепленным дюбелями-гвоздями. Для создания зазора между заземляющим проводником и основанием в таких помещениях используют штампованный держатель из полосовой стали шириной 25 - 30 и толщиной 4 мм, а также кронштейн для прокладки круглых заземляющих проводников диаметром 12 - 19 мм. Длина нахлестки при сварке должна быть равна двойной ширине полосы для прямо угольных полос или шести диаметрам для круглой стали.

К трубопроводам заземляющие проводники присоединяют при наличии на трубах задвижек или болтовых фланцевых соединений выполняют обходные перемычки.

Части электроустановок, подлежащие заземлению, присоединяют к заземляющим магистралям отдельными ответвлениями. Стальные заземляющие проводники присоединяют к металлоконструкциям сваркой, к оборудованию - под возможно, сваркой. заземляющий болт или, где проводники присоединяют к медными проводниками с креплением проволочным бандажом и пайкой. Вокруг подстанции обычно делают общий заземляющий контур, к которому приваривают заземляющие проводники внутренней части подстанции.Отдельные элементы электрооборудования присоединяют к заземляющим проводникам параллельно, а не последовательно, иначе при обрыве заземляющего проводника часть оборудования может оказаться незаземленной.

На подстанциях заземляют все элементы электрооборудования и металлические конструкции. Силовые трансформаторы заземляют гибкой перемычкой, изготовленной из стального троса. Перемычку с одной стороны приваривают к заземляющему проводнику, с другой - присоединяют к трансформатору с помощью болтового соединения.Разъединители заземляют через раму, плиту привода и опорный подшипник; корпус вспомогательных контактов — присоединением кшине заземления.

Если разъединители и приводы смонтированы на металлических конструкциях, то заземление выполняют путем приваривания к ним заземляющего проводника.

Предохранители на 6 - 10 кВ заземляют путем присоединения заземляющего проводника к фланцам опорных изоляторов, раме или металлической конструкции, на которой они установлены.