Защитные меры в электроустановках

 

1. Один из вариантов защиты от возможности случайного прикосновения к токоведущим частям – электрические сети и установки должны быть выполнены так, чтобы токоведущие части их были недоступны для случайного прикосновения

 

Недоступность токоведущих частей достигается путем их надежной изоляции, применением защитных ограждений (кожухи, крышки, сетки). Расположение токоведущих частей на недоступной высоте. В установках напряжением до 1000В достаточную защиту обеспечивает применение изолированных проводов. В случае, когда невозможно достигнуть надежной изоляции или ограждения токоведущих частей применяются блокировки (электрические и механические) для автоматического отключения опасного напряжения при попадании человека в опасную зону

Конструктивное выполнение ограждений зависит от напряжения установки. Ограждения должны быть выполнены так, чтобы снять их и открыть можно было только при помощи ключей или инструмента. Не допускаются сетчатые ограждения токоведущий частей в жилых, общественных и бытовых помещениях. Здесь ограждения должны быть выполнены сплошными

 

ПУЭ предусматривает различные виды испытаний и контроля изоляции:

¾ Приемосдаточные испытания изоляции

¾ Периодический контроль изоляции – выполняет обслуживающий персонал

¾ Постоянный контроль изоляции (осуществляется в сетях с изолированной нейтралью) – прописан в журнале

 

2. Применение малых напряжений. ПТБ устанавливают ограничения ручных токоприемников для помещений различных категорий

 

Для помещений особо опасных: ручной инструмент напряжением 42В, переносные светильники напряжением 12В, шахтерские лампы напряжением 2.5В

 

Для помещений с повышенной опасностью ручной инструмент и светильники с напряжением 42В, при невозможности применения напряжения 42В ПТБ разрешает использовать электроинструмент напряжением 220В при наличии надежного заземления корпуса электроинструмента обязательным использованием защитных средства

 

3. Двойная изоляции. Кроме основной рабочей изоляции токоведущий частей применяют еще один слой изоляции, покрывающий металлические нетоковедущие части, которые могут оказаться под напряжением. Возможно изготовление корпусов электрооборудования из изолирующего материала (пластмасса и картон)

 

Широкое использование второй изоляции ограничивается в виду отсутствия пластмасс и покрытий, стойких к механическим повреждениям, следовательно, область применения двойной изоляции ограничена. Она используется в электрооборудовании небольшой мощности

 

4. Выравнивание потенциала. Этот метод находит применение на работах на ЛЭП и подстанциях. На подстанциях высокого напряжения выравнивание потенциалов осуществляется расположением заземлителей по контуру вокруг заземленного оборудования на небольшом расстоянии друг от друга, а вокруг контура в земле прокладывают горизонтальные полосы

 

 

 

Рис. 9. Заземлитель с выравниванием потенциала

 

5. Защита от опасностей перехода напряжения с низшей стороны на высшую. Появление в сети напряжение много превышающего напряжение номинальное может привести как к выходу из строю токоприемников, изоляция которые не рассчитана на такое напряжение, так и к поражения персонала током, т.к. при этом происходит замыкание на корпус и появляются опасные напряжения прикосновения и шага.

 

Защита сетей напряжением до 1000В с изолированной нейтралью от возможного перехода в эту сеть высокого напряжения осуществляется при помощи установки пробивного предохранителя

 

 

Рис.10. схема включения пробивного предохранителя

 

В сетях с заземленной нейтралью предохранители не учитываются. Безопасность в них обеспечивается правильным выбором сопротивления заземления

 

6. Защита от потери внимания, ориентировки и неправильных действий. Эта защита осуществляется путем применения блокировок. Сигнализации, специальной окраски оборудования, маркировки и знаков безопасности

 

 

РАЗДЕЛ 6.10

ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом металлических токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Цель защитного заземления – снизить до безопасной величины напряжение относительно земли на металлических частях оборудования. В результате замыкания на корпус заземленного оборудования снижается напряжение прикосновения и как следствие ток, проходящий через человека при прикосновении к корпусам. U_пр=2U_з.

Защитное заземление может быть эффективным только в том случае, если ток замыкания на землю не увеличивается с уменьшением сопротивления заземления. Это возможно только в сетях с изолированной нейтралью, где при коротком замыкании ток замыкания на землю почти не зависит от сопротивления заземлителя, а определяется в основном сопротивлением изоляции проводов

Заземляющее устройство бывает выносным и контурным. Выносное заземляющее устройство применяют при малых токах с замыканием на землю, а контурное при больших. Согласно ПУЭ заземление установок необходимо выполнять: 1)при напряжении 380 V и выше переменного тока, 440 V и выше постоянного тока2)При напряжении выше 42 V но ниже 380 V переменного тока, от 110 до 440 постоянного тока в помещениях с повышенной опасностью в особо опасных и наружных установках3)Во взрывоопасных помещениях при всех напряжениях

Для заземляющих устройств в первую очередь должны быть использованы:

¾ естественные заземлители

¾ Водопроводные трубы, проложенные в земле. Это те самые трубы, которые проложены под землей

¾ Металлические конструкции зданий и сооружений, имеющих надежное соединение с землей

¾ Металлические оболочки кабелей, кроме алюминиевых

¾ Обсадные трубы артезианских скважин

¾ Рельсы железнодорожного транспорта находящиеся на территории предприятия

Запрещается в качестве заземлителей использовать трубопроводы с горючими жидкостями и газами, трубы теплотрасс, канализационные трубы.

Естественные заземлители должны иметь присоединение к заземляющей сети не менее чем в 2х разных местах. В качестве искусственных заземлителей применяют стальные трубы, полосовую сталь, угловую и прутковую сталь. Все элементы заземляющего устройства соединяются между собой при помощи сварки, места сварки покрываются битумным лаком. Допускается присоединение заземляющих проводников к корпусам электрооборудования с помощью кого-то там

 

РАЗДЕЛ 6.11

ЗАНУЛЕНИЕ

Зануление – преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением

Нулевой защитный проводник - это проводник, соединяющий зануляемые части с нейтральной точкой обмотки источника тока или её эквивалентом

Зануление применяют в сетях до 1000 V с заземленной нейтралью. В случае пробоя фазы на металлический корпус электрооборудования возникает однофазное короткое замыкание, что приводит к быстрому срабатыванию защиты и тем самым автоматическому отключению поврежденной установки от питающей сети. Такой защитой являются плавкие предохранители или максимальные автоматы, установленные для защиты от токов короткого замыкания, а также автоматы с комбинированными расцепителями. При замыкании фазы на зануленный корпус электроустановки, электроустановка автоматически отключается, если ток однофазного короткого замыкания удовлетворяет условию

– номинальный ток плавки вставки предохранителя или ток срабатывания автоматического выключателя

К- коэффициент кратности тока (для автомантов 1.25 -1.4, для предохранителей 3)

Проводимость нулевого защитного проводника должна быть не менее 50% проводимости фазного. Расчет зануления на безопасность прикосновения к корпусу при замыкании фазы на землю или корпус сводится к расчету заземления нейтральной точки трансформатора и повторных заземлителей нулевого защитного проводника. Согласно ПУЭ сопротивление заземления нейтрали должно быть не более 8 Ом при 220/127 V, 4 при 380/220, 2 при 660/380.

РАЗДЕЛ 6.12

ЗАЩИТНОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ

Защитное отключение (ЗО) – система защиты, автоматически отключающая электроустановку при возникновении опасности поражения человека электрическим током (при замыкании на землю, снижение сопротивления изоляции, неисправности заземления)

ЗО применяются тогда, когда трудно выполнить заземление или зануление, а также дополнения к нему в некоторых случаях

В зависимости от того, что является входной величиной, на изменение которой влияют ЗО, выделяют следующие схемы ЗО:

1. На напряжение корпуса относительно земли

2. На ток замыкания на землю

3. На напряжение или ток нулевой последовательности

4. На напряжение фазы относительно земли

5. На постоянные или переменные оперативные токи

6. Комбинированные

 

 

 

 

Рис. 11. Схема электроустановки с УЗО

Устройство, реагирующие на напряжение нулевой последовательности, применяется в трехпроходных сетях напряжением до 1000В с изолированной нейтралью и малой протяженностью

УЗО, реагирующие на ток замыкания, применяется для установок, корпуса которых изолированы от земли

УЗО, реагирующие на ток нулевой последовательности применяются в сетях с заземленной и изолированной нейтралью.

 

 

РАЗДЕЛ 6.13