Защитное заземление
Технические средства защиты в электроустановках
Организационно-технические мероприятия
Для предупреждения электротравматизма применяется ряд организационных и организационно-технических мероприятий.
Организационные:
1) оформление работы нарядом (письменные распоряжения, определенный характер работы, квалификационный состав бригады и т.п.) - на специальном бланке в 2-х экз.;
2) допуск к работе - производится проверка необходимых технических мероприятий по подготовке рабочего места, соответствие состава бригады и т.п.;
3) надзор во время работы - производитель работ и наблюдающий должны все время находиться на месте работы. Любые перемещения - с разрешения ответственного производителя;
4) оформление перерыва, переводов на другое рабочее место, окончания работы (приведение рабочего места в порядок, осмотр, повторный допуск после перерыва);
5) Вывешивание предупредительных плакатов и знаков.
Организационно-технические мероприятия.
6) Производство отключений - со всех сторон, откуда может быть подано напряжение, причем с видимым разрывом (отключают разъединители, снимают вставки плавких предохранителей, отключают коммутационные аппараты и т.п.);
7) Проверка отсутствия напряжения (вначале проверяют исправность показателя напряжения на токоведущих частях, заведомо находящихся под напряжением);
8) Наложение заземления - для защиты работающих от поражения током при ошибочной подаче напряжения к месту работы проводится заземление токоведущих частей с помощью переносных заземлителей;
9) Недостаточность токоведущих частей для случайного прикосновения (изоляция токоведущих частей, размещение их в недоступном месте, ограждения и т.п.).
Ограждения могут иметь разное конструктивное исполнение, например, быть сплошными, сетчатыми. Они должны открываться или сниматься ключом или другим специальным инструментом.
Изоляция. Если говорить об изоляции, то ее смысл как защитной меры заключается в ограничении значения силы тока, протекающего через тело человека при различных обстоятельствах. Состояние изоляции зависит от:
n материала изоляции;
n конструкции ЭУ;
n условий производственной среды (t-ра, влажность, пыль, пары).
Качество изоляции характеризуется сопротивлением току утечки (£ 0,001 А). Для контроля состояния электрической изоляции проводят периодические испытания изоляции (Нормы и сроки - в ПТЭ и ПТБ). Испытания проводят с помощью мегометров (М1101). Существуют также приборы непрерывного контроля изоляции. При снижении сопротивления ниже 0,5 мОм подается световой сигнал.
10) Электрическое разделение сети. Разделение ЭС на отдельные, не связанные друг с другом участки, с помощью специальных разделяющих трансформаторов. Это нужно для достижения большего сопротивления изоляции и малой емкости проводов относительно земли. Разветвление сети большой протяженности имеют значительные емкости при малых активных сопротивлениях изоляции относительно земли. Известно, что однофазное прикосновение в таких сетях весьма опасно (вспомним:
Ir = 6pfc
Для разделения сетей помимо разделяющих трансформаторов, позволяющих изолировать электроприемники от сети, применяются преобразователи системы и выпрямительные устройства, которые связываются питающей их сетью через трансформаторы.
11) Применение малого напряжения везде, где это можно, а в ППО и ООП - обязательно (£ 42В, ОСП £ 12В).
12) Двойная изоляция - изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной.
Рабочая изоляция - для обеспечения нормальной работы установки и защиты от поражения током, дополнительная - изолирует человека от металлических нетоковедущих частей, которые могут случайно оказаться под напряжением. Такая двойная изоляция широко применяется при создании ручных электрических машин. При этом специальные меры - заземление и зануление корпусов уже не требуются.
Изолирующие электрозащитные средства.
А. Основные - способны длительное время выдерживать рабочее напряжение ЭУ; поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением. Это:
n диэлектрические резиновые перчатки, инструмент с изолирующими рукоятками и указатели напряжения до 1000 В (токоискатели);
n электроизмерительные клещи, указатели напряжения свыше 1000 В.
Б. Дополнительные обладают недостаточной электрической прочностью, поэтому их назначение - усилить действие средств основных. Это диэлектрические галоши, коврики, подставки - до 1000 В и диэлектрические перчатки, боты, коврики - свыше 1000 В.
13. Специальные технические средства защиты - заземление и зануление
Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей.
Защитное заземление применяется:
· в сетях напряжением до 1000 В - трехфазных с изолированной нейтралью, однофазных, изолированных от земли, сетях постоянного тока с изолированной от земли обмоткой источника;
· в сетях напряжением выше 1000 В переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали или соседней точки обмоток источника тока.
Защитное заземление состоит из заземлителей, соединенных между собой металлическими шинами, и заземляющих проводников, которыми присоединяется заземляемое оборудование.
Защитное заземление следует отличать от рабочего. Рабочим заземлением называют соединение отдельных точек электрический сети с заземляющим устройством. Оно предназначено для нормальной работы электроустановки и для защиты от повреждения в аварийном режиме. Примером рабочего заземления является заземление нейтрали источника (ro на рисунке 1.1).
По конструкции заземления могут быть выносными (rз на рисунке 1.9) и контурными (рисунок 1.10).
| Рисунок 1.9 - Выносное заземление |
Выносное заземление обеспечивает защиту человека путем снижения потенциала корпуса до величины
Uз = Iзrз,
где Iз- ток замыкания через заземлитель, rз - сопротивление защитного заземления, Ом.
Ток, проходящий через человека, прикоснувшегося к заземленному корпусу при пробое изоляции, является функцией тока замыкания через заземлитель и определяется по формуле:
, (1.17)
где Rсh - сопротивление цепи человек- земля, Ом; a - коэффициент напряжения прикосновения.
Поскольку заземлитель в случае выносного заземления расположен чаще всего на расстоянии более 20 м от возможного места прикосновения к корпусу (см. рисунок 1.7), коэффициент a у выносных заземлений равен единице. Таким образом, выносные заземления защищают только благодаря малому значению при условии малых токов замыкания (не более 10 А), которые имеют место в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью. При допустимом значении rЗ £ 4 Ом выносное заземление обеспечивает в самом неблагоприятном случае замыкания малое напряжение на корпусе:
.
Таблица 1.2 - Максимальные допустимые значения сопротивления заземления
(ГОСТ 12.1.030-81)
| Вид заземлений | Допустимое сопротивление заземления, Ом | |
| Р >100 кВА | Р £ 100 кВА | |
| Рабочие заземления нейтрали | ||
| Защитное заземление | ||
| Защитное заземление при больших токах замыкания на землю (³ 500 А) | 0,5 | |
| Повторное заземление нулевого провода |
Достоинство выносных заземлений - возможность выбора места с минимальным сопротивлением грунта. Недостаток - удаленность от защищаемого оборудования, ограниченность защитных свойств.
При напряжении свыше 1000 В токи замыкания на землю могут превышать 500 А. В этом случае выносное заземление может не обеспечивать безопасности. При больших токах замыкания на землю применяются контурные заземления. В отличие от выносного заземления, которое защищает путем снижения потенциала корпуса до безопасной величины, контурное заземление защищает человека путем увеличения потенциала защищаемой площадки до уровня, близкого потенциалу корпуса, и выравнивает потенциал площади так, что на всей защищаемой территории напряжение прикосновения и шага не превышает заданной величины (рисунок 1.10).
| а |
Значение тока, проходящего через человека, попавшего под шаговое напряжение, определяется по формуле
, (1.18)
где b - коэффициент шаговых напряжений.
Таким образом, для обеспечения безопасности шаговых напряжений достаточно контролировать rз и b защитного заземления.