АНАЛИЗ ПРИКОСНОВЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА К ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ
КЛАССИФИКАЦИЯ ПОМЕЩЕНИЙ (УСЛОВИЙ РАБОТ) ПО ОПАСНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
Окружающая среда оказывает существенное влияние на электробезопасность. Потому помещения в отношении опасности поражения электрическим током различают:
1) без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность;
2) с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих признаков:
- относительной влажностью, длительно превышающей 75 %;
- токопроводящей пыли;
- токопроводящих полов (земляных, металлических, железо-бетонных, кирпичных и т.п.);
- высокой температуры, длительно превышающей +35 0С;
- возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппараратам, с одной стороны, и к металлическим корпусам оборудования – с другой;
3) с особой опасностью, в которых возможны:
- особая сырость (влажность близкая к 100 %);
- химически активная (агрессивная) среда;
- наличие одновременно двух или более признаков условий повышенной опасности.
Территорию размещения наружных электроустановок (на открытом воздухе) относят к особо опасным помещениям. Выделяют работы в особо неблагоприятных условиях (в сосудах, котлах с ограниченным перемещением оператора). Условия производства работ предъявляют определенные требования к питанию таких потребителей, как электроинструмент, переносные светильники, светильники местного освещения, в помещениях особо опасных и с повышенной опасностью они питаются напряжением не более 50 В, а в особо неблагоприятных условиях – не более 12 В. Для уменьшения номинала напряжения используют понижающие трансформаторы. Автотрансформаторы использовать категорически запрещено.
Работы в электроустановках в отношении мер безопасности подразделяются на выполняемые:
- со снятием напряжения;
- без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них.
К работам со снятием напряжения относятся работы, выполняемые в электроустановках (или части ее), в которой с токоведущих частей снято напряжение.
К работам без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи от них относятся работы, выполняемые непосредственно на этих частях, а также такие, которые выполняются на расстояниях от токоведущих частей менее допустимых.
Электроустановка – совокупность машин, механизмов, аппаратов, линий передач, т.е. все то, что преобразует, распределяет и передает электрические колебания и токи.
Электроустановки делятся на установки:
- напряжением до 1000 В;
- напряжением свыше 1000 В.
Требования к эксплуатации и безопасности обслуживания этих электроустановок различны.
По роду тока сети бывают переменного и постоянного тока; по конструкции сети – с малой или большой емкостью; по количеству фаз – однофазные и трехфазные; по количеству проводов – однопроводные, двухпроводные, трехпроводные, четырехпроводные и пятипроводные; по режиму нейтрали (полюса) – с заземленной или изолированной нейтралью (полюсом).
Сети с малой емкостью чаще всего выполняются воздушными (погонная емкость которых 
), сети с большой емкостью – кабельными (
).
В зависимости от прикосновения человека к сети разделяют однополюсное (человек, стоящий на земле, касается одной рукой неизолированного провода) и двухполюсное прикосновение человека. Наиболее опасным является двухполюсное прикосновение.
Для упрощения примем, что:
- сеть с малой емкостью (при этом сопротивление изоляции, 
значительно меньше емкости сопротивления изоляции 
);
- сопротивление пола 
и сопротивление обуви 
равны нулю;
- сопротивление изоляции каждого провода относительно земли равны, т.е. 
.
Для однопроводной сети с заземленным полюсом («земля» используется в качестве второго провода) ток, протекающий при однополюсном прикосновении человека к неизолированному (токоведущему) проводу 
, можно определить по формуле (рисунок 3.2) 
.
В любом случае следует учитывать, что в каждый данный момент времени ток протекает от «плюса» до минуса источника напряжения по пути наименьшего сопротивления!
Для двухпроводной сети с изолированными от земли проводами (рисунок 3.3) имеем:
Рисунок 3.3
а) В случае двухполюсного прикосновения , т.е. ток опасный;
б) В случае однополюсного прикосновения при хорошем состоянии изоляции проводов (по нормам 
500 кОм) человек находится под защитой , т.к. 
;
в) В случае однополюсного прикосновения к проводу 1 и замыкании другого провода 2 на землю , т.е. в случае нарушении изоляции через человека будет протекать опасный ток. Такой режим называется аварийным.
Для двухпроводной сети с заземленным полюсом (рисунок 3.4) имеем:
Рисунок 3.4
а) В случае исправной нагрузки (
) ток неопасный, т.к. 
, где 
- потери в проводе, В. По нормам 
;
б) В случае короткого замыкания (к.з.) нагрузки (неверно отсоединяют потребитель от сети или неисправная нагрузка) ток становится опасным, т.к. 
, где 
.
Для трехфазной трехпроводной сети, соединенной «звездой», с изолированной нейтралью (рисунок 3.5) имеем:
Рисунок 3.5
а) эквивалентная схема соединения «звездой»,
где 
– напряжение фазы, В (между «н» и «к»);
– линейное напряжение, В (между «к» и «к»),
;
н – начало каждой фазы;
к – конец каждой фазы.
Соединение начал всех фаз в одну точку, называется нейтралью. Если нейтраль не имеет соединения (контакта с землей), то она называется изолированной.
б) в случае двухполюсного касания человека к фазным проводам (
) ток опасный, т.к.:
;
в) в случае однополюсного присоединения к фазному проводу при хорошем состоянии изоляции человек находится под защитой изоляции и через него протекает неопасный ток:
;
г) в случае однополюсного касания человека к проводу 
и замыкании другой фазы, например 
, на землю ток становится значительным, определяется линейным напряжением, опасный для жизни человека:
.
Для трехфазной трехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью (рисунок 3.6) имеем:
Рисунок 3.6
а) в случае однополюсного прикосновения протекает опасный ток, равный:
,
который не зависит от состояния изоляции;
б) в случае однополюсного прикосновения к фазе и замыкания фазы на землю через человека протекает такой же ток, как и в предыдущем случае 
, т.к. 
через человека не пойдет (
). Этот ток меньше, чем в аналогичном случае в сети с изолированной нейтралью.
Вывод: во всех рассмотренных случаях для уменьшения тока, протекающего через человека, следует использовать средства индивидуальной защиты (диэлектрические перчатки, галоши, боты, подставки и т.д.) и (или) контролировать исправность изоляции.
«
» называется сопротивлением рабочего заземления.
Рабочее заземление – это преднамеренное соединение токоведущей части источника (в данном случае нейтрали) с землей или ее эквивалентом для создания необходимого режима работы сети. Это физическая величина, определяемая сопротивлением в месте контакта нейтрали с землей. Величина нормируется в зависимости от напряжения фазы (сети) (таблица 2.2).
Таблица 2.2
| , В
| |||
| , Ом
|
Наиболее часто используемой сетью на предприятиях связи является четырех проводная трехфазная с заземленной нейтралью и нулевым проводником. Схема подключения оборудования к такой сети с обеспечением электробезопасности обслуживающего персонала показана на рисунке 3.7.
На схеме: PEN – совмещенный нулевой проводник в электроустановках до 1000 В сочетает функции нулевого защитного PE и нулевого рабочего проводника N.
Нулевой защитный проводник PE обеспечивает зануление корпусов (металлических) оборудования.
Нулевой рабочий проводник N обеспечивает необходимый режим питания электроустановки.
FU1,…,FU6 – предохранители (плавкие вставки).
– повторное заземление нулевого проводника для обеспечения зануления оборудования в случае обрыва нулевого провода и уменьшения
Рисунок 3.7
напряжения на корпусах оборудования при коротком замыкании фазы на корпус. Обычно 
, но не более 30 Ом.
№1, №2 – трехфазные электроустановки (потребители).
Для уменьшения опасности поражения электрическим током можно подсоединить зануленный корпус к заземлителю (
) совместно с системами отключения.
Если используют нулевой защитный и нулевой рабочий проводник раздельно, то такая сеть называется пятипроводной ( рисунок 3.8).
Рисунок 3.8
Эти сети гармонизированы со стандартами Международной электротехнической комиссии.