Вопрос 14.Защита от электрического тока: защита от прикосновения к токоведущим частям, заземление, зануление, СИЗ.

При прикосновении к проводнику воздействующее на тело человека напряжение может иметь различную ве­личину в зависимости от состояния сети и величин со­противлений цепи замыкания. Чем меньше сопротивле­ние изоляции и чем больше емкость сети по отношению к земле, тем прикосновение более опасно. Если одна из фаз имеет замыкание на землю (и сопротивление ее изо­ляции равно нулю), то прикосновение к токоведущим частям других фаз представляет наибольшую опасность, так как тело человека оказывается под воздействием ли­нейного напряжения сети.

B сетях напряжением более 1000В с изолированной нейтралью решающее значение имеет емкостная прово­димость по отношению к земле; при хорошем состоянии изоляции сети, в случае прикосновения человека к про­воднику тока, возникает цепь поражения через тело, обувь, пол и емкостную проводимость сети по отноше­нию к земле.

В сетях с заземленной нейтралью при прикосновении к проводнику одной фазы возникает цепь поражения че­рез тело человека, обувь, пол, землю, заземленную нейтраль. В этом случае человек оказывается под напряже­нием, величина которого есть часть фазного напряжения, действующего в цепи замыкания. Величина протекающе­го через тело человека тока определяется напряжением в цепи замыкания и суммой сопротивлений тела, обуви, пола и сопротивления заземления нейтрали.

Защита от прикосновения к токоведущим частям электрических установок достигается изоляцией, ограж­дением, недоступным расположением токоведущих частей, использованием дистанционного управления, блоки­ровки и предупредительной сигнализации.

Основная причина аварии и несчастных случаев — повреждение изоляции.

Надежная работа электротехнического оборудования определяется постоянством электрических, химических и механических качеств изоляции и соответствием их условиям эксплуатации. Для того чтобы изоляция была качественной, необходимы: правильный выбор ее при изготовлении оборудования и при ремонтах его, правильный монтаж и уход. Сопротивление изоляции нор­мировано но ПУЭ. Для изоляции токоведущих частей, ис­пользуют разнообразные материалы: хлопчатобумаж­ную пряжу, резину, асбест, пластмассы и др.

Ограждение токоведущих частей электрического обо­рудования достигается помещением его в отдельную ка­меру, укрытием кожухом или сетчатым ограждением.

Дистанционное включение и отключение производят при помощи магнитных пускателей.

Блокировку дверей помещения или оградительных устройств с работой электрического оборудования уст­раивают так, что при открывании дверей (или снятии ог­раждения) напряжение автоматически отключается.

Предупредительная сигнализация является пассив­ным защитным средством. Она привлекает внимание к наличию или возникновению опасного момента, но не является средством устранения опасности и непосредствен­ной защиты.

Для предупреждения об опасности используют пре­дупредительные плакаты: предостерегающие, запрещаю­щие, разрешающие и напоминающие. Их размеры и оформление регламентируются «Правилами пользования и испытания защитных средств, применяемых в электро­установках».

Постоянные предупредительные сигналы устанавли­вают на дверях, в помещениях электротехнических уста­новок напряжением более 1000 В и в других опасных местах.

При случайном соединении находящихся под напря­жением частей электрической установки с конструктивными частями ее, не изолированными от земли, или с землей непосредственно возникает замыкание на землю. В месте замыкания проходит ток, называемый током за­мыкания на землю. Величина тока замыкания I3 зави­сит от системы сети, ее мощности, протяженности, места замыкания, сопротивления цепи замыкания и др.

При замыкании на землю (или на незаземленные час­ти оборудования) возникает переходное сопротивление.

Электрические установки напряжением выше 1000 В, в которых однофазный ток замыкания на землю равен или меньше 500 А, называются установками с малыми токами замыкания на землю, больше 500 А— установками с большими токами замыкания на землю.

Замыкание в машинах, аппаратах, линиях на зазем­ленные конструктивные части электрической установки называется замыканием на корпус.

Прикосновение человека к поврежденному оборудованию представляет опасность.

Для зашиты человека при прикосновении к металлическим частям электрической установки, случайно оказавшимся под напряжением, применяют защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с заземляющим устройством. При этом земля используется в качестве проводника в аварийной цепи (рис. 13.3).

Назначение защитного заземления — создание между металлическими конструкциями или корпусом электри­ческого устройства и землей электрического соединения достаточно малого сопротивления, чтобы в случае замы­кания на землю при прикосновении человека через его тело прошел ток малой величины, безопасный для организма.

Заземляющее устройство — совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлитель — металлический проводник или группа проводников, находя­щихся в непосредственном соприкосновении с землей.

Практически к установкам с большими токами замыкания на землю относят установки напряжением выше 1000 В при наличии в сети наглухо заземленных нейтралей (или через малое сопротивле­ние), а к установкам с малыми токами замыкания—установки на­пряжением выше 1000В в сети с изолированной нейтралью.

В сетях напряжением выше 1000 В преобладают емкостная про­водимость и, следовательно, емкостные токи замыкания на землю. I3 в сетях до 1000 В с изолированной нейтралью обычно небольшие, до 1—5 А.

Заземляющие проводники — металлические проводники, соединяющие заземляемые части электрической установ­ки с заземлителем.

Сопротивление заземляющего устройства равно сум­ме сопротивлений заземлителя относительно земли и за­земляющих проводников. Сопротивление заземлителя относительно земли определяют как отношение напря­жения на заземлителе относительно земли к току, про­ходящему через заземлитель в землю.

Для заземления используют естественные (в первую очередь) и искусственные заземлители. Естественные за­землители — металлические конструкции, арматура же­лезобетонных конструкций (в случаях, допускаемых ПУЭ), трубопроводы и оборудование, имеющие надеж­ное соединение с землей. При достаточном сопротивле­нии этих заземлителей устройство искусственных заземлителей не требуется.

В качестве искусственных заземлителей используют: вертикально погруженные стальные трубы, угловую сталь, металлические стержни и т. п., а также горизон­тально проложенные стальные полосы, круглую сталь и др. При опасности коррозии применяют омедненнье или оцинкованные заземлители.

Расположенные в земле заземлители и заземляющие проводники окрашивать не следует.

Напряжением относительно земли при замыкании на корпус на­зывается напряжение между этим корпусом и точками земли, нахо­дящимися вне зоны токов в земле, по не ближе 20 м. В электрических установках напряжением ниже 1000 В с заземленной нейтралью трансформаторов пли генера­торов применяют систему, в которой защитные провод­ники соединены с заземленной нейтралью. В этом случае замыкание токоведущих частей на заземленные части установки превращается в короткое замыкание, и ава­рийный участок отключается предохранителем или автоматом. Такая система называется зануленнем.

Основное назначение зануления — обеспечение автоматического отключения участка сети, на котором произошло замыкание находящихся под напряжением проводников на металлические части установки.

Таким образом, назначение описанных защитных уст­ройств следующее:

а) в установках с изолированной нейтралью — умень­шение до безопасной величины тока, протекающего че­рез тело человека при замыканиях фазы сети на зазем­ленные части оборудования;

б) в установках с заземленной нейтралью — быстрое автоматическое отключение аварийных участков.