Защитные меры в электроустановках

В соответствии с ГОСТ 12.2.007.0-75 «Изделия электротехнические» всё действующее на предприятии или вновь устанавливаемое электрооборудование по способу защиты человека от поражения током подразделяется на пять классов защиты: 0; 0I; I; II; III.

К классу 0 относится электрооборудование, которое имеет рабочую изоляцию, но не имеет элементов для заземления, если это оборудование не отнесено к классам II и III.

К классу 0I относится электрооборудование, имеющее рабочую изоляцию, элемент для заземления и провод без заземляющей жилы для присоединения этого оборудования к источнику питания.

К классу I относится электрооборудование, которое в отличие от электрооборудования класса 0I в проводе для присоединения к источнику питания имеет заземляющую жилу и вилку с заземляющим контактом.

К классу II относится электротехническое оборудование, имеющее двойную или усиленную изоляцию, но не имеющее элементов для заземления.

К классу III относится электрооборудование, которое не имеет ни внешних, ни внутренних электрических цепей напряжением выше 42 В.

В соответствии с этой классификацией в качестве мероприятий по обеспечению безопасности работы с электрооборудованием могут быть приведены следующие:

- изоляция токоведущих частей (рабочая, дополнительная, двойная, усиленная);

- малое напряжение в электрических цепях;

- защитное заземление;

- зануление;

- защитное отключение;

- применение разделяющих трансформаторов;

- использование оболочек и блокировок для предотвращения возможности случайного прикосновения к токоведущим частям и ошибочных действий или операций;

- защитные средства и предохранительные приспособления

Изоляция токоведущих частей с использованием диэлектрических материалов является основным методом защиты от поражения электрическим током. Поэтому качество изоляции имеет важное значение, особенно для сетей с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В, поскольку при U > 1000 В любое снижение R_из всегда приводит к глухому замыканию на землю и автоматическому отключению сети.

Электрическая прочность изоляции и ее сопротивление должны быть указаны в стандартах и технических условиях на конкретные виды электротехнических изделий. Только для изделий, работающих при U < 12 В переменного и U < 36 В постоянного тока, эти величины не указываются. Покрытие токоведущих частей лаком, эмалью или аналогичными материалами не является достаточным для защиты при непосредственном прикосновении человека к токоведущим частям.

Для обеспечения безопасности и предупреждения замыканий на землю и на корпус необходимо периодически или постоянно контролировать сопротивление изоляции. Периодический контроль в помещениях без повышенной опасности осуществляют один раз в год, а в помещениях с повышенной опасностью - два раза в год. Для этого вида контроля чаще всего используют специальные приборы – мегаомметры.

Для повышения безопасности и удобства работы в зависимости от функционального назначения проводников следует применять следующие расцветки изоляции: черную – в силовых цепях; красную – в цепях управления, измерения и сигнализации переменного тока; синюю – в аналогичных цепях постоянного тока; зелено-желтую – в цепях заземления; голубую – для проводников, соединенных с нулевым проводом и не предназначенных для заземления.

Рабочая изоляция – это основная изоляция, которая необходима для работы устройства и служит основной защитой аппарата от поражения электрическим током (эмаль, оплетка, лаки, изоляция жил кабеля и проводов внутренних соединений и др.).

Дополнительная изоляция – это изоляция предусмотренная дополнительно к рабочей (независимая от нее), состоящая из слоя изоляции на тех металлических частях электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением в случае пробоя (корпус, рукоятки и т.д.). Предназначена для защиты человека от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции. Однако такой поверхностный слой изоляции подвержен механическим воздействиям и повреждениям, вследствие чего возможен доступ человека к металлическим частям электрооборудования. Для обеспечения безопасности необходимо постоянно контролировать качество этого слоя, поскольку выход его из строя не влияет на работу электроустановки. Поэтому для повышения безопасности для дополнительной изоляции используют материалы, которые отличаются от материалов рабочей изоляции (например, изготавливают корпуса электрооборудования из полимерных материалов), чтобы было маловероятное повреждение обоих видов изоляции.

Двойная изоляция состоит из рабочей и дополнительной изоляции. При двойной изоляции электроприемника заземление или зануление металлических частей запрещается во избежание шунтирования (короткого замыкания) дополнительной изоляции.

Применение малых напряжений позволяет резко уменьшить опасность во всех случаях. В соответствии с ГОСТ 12.2.007.0-75 безопасным является переменное напряжение менее 42 В и постоянное менее 110 В.

Малые напряжения применяют как в помещениях с повышенной опасностью (U_без £ 42 В), так и в особо опасных (U_без = 12 В) для питания ручного электроинструмента, светильников стационарного местного освещения, переносных ламп, т.е. в тех случаях, когда возможен длительный контакт с корпусом электрооборудования.

Применение малых напряжений как эффективной меры защиты затруднено из-за необходимости создания протяженных сетей и мощных электроприемников малого напряжения, поскольку для достижения соответствующей мощности необходимо резко увеличить силу тока, что экономически невыгодно.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или се эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением при нарушении изоляции электроустановки. Назначение защитного заземления – превращение «замыкания на корпус» в «замыкание на землю», с тем чтобы уменьшить напряжение прикосновения и напряжение шага до безопасных величин (выравнивание потенциала).

Pис 14.7. Схема защитного заземления в сети напряжением до 1000 В с глухо-заземленной (а) и изолированной (б) нейтралью. Пояснения в тексте

По расположению относительно корпусов электрооборудования различают два вида заземления: выносное (или сосредоточенное) и контурное (или распределенное). При выносном заземлении заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой находится электрооборудование. Это дает возможность выбрать место с наименьшим сопротивлением грунта для размещения заземлителя. Недостаток такого заземления заключается в том, что человек и электроустановка находятся на земле с нулевым потенциалом, поэтому a₁ = 1, и человек может оказаться под напряжением прикосновения, равным напряжению заземлителя. Поэтому такое заземление используют только при небольшой силе тока замыкания на землю в установках напряжением до 1000 В.

Более распространено контурное заземление, характеризуемое тем, что его одиночные заземлители размещены по контуру (периметру) площадки, на которой расположено электрооборудование. В этом случае U_пр и U_ш имеют небольшие значения, а следовательно, достигается максимальная безопасность.

Внутри производственных помещений выравнивание потенциала происходит естественным образом через металлические конструкции здания, трубопроводы и другие проводящие устройства, имеющие электрическую связь с разветвленной сетью заземления.

Основным элементом заземляющего устройства является заземлитель, который может быть естественным или искусственным.

Естественные заземлители – это электропроводящие части коммуникаций и сооружений производственного или иного назначения, находящиеся в земле, за исключением трубопроводов для горючих жидкостей и газов, трубопроводов, покрытых изоляцией для защиты от коррозии, свинцовых оболочек кабелей.

Искусственные заземлители – это вбитые или закопанные в землю электроды, например стальные трубы диаметром 30-50 мм, угловая сталь размером от 40х40 до 60х60 мм, полосовая сталь размером не менее 4х12 мм, стальные прутки диаметром 10-12 мм и др.

Заземлитель каждого вида имеет свое сопротивление растеканию, которое определяется как суммарное сопротивление грунта от заземлителя до любой точки земли с нулевым потенциалом.

В качестве заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановок с заземлителем, применяют медные, алюминиевые проводники или полосовую сталь. Заземляющие проводники прокладывают открыто, с хорошим доступом для осмотра. Заземляющие проводники должны иметь отличительную окраску - по зеленому фону желтые полосы шириной 15 мм на расстоянии одна от другой 150 мм. Не допускается последовательное включение заземленного оборудования.

Согласно требованиям ГОСТ 12.1.030-81 сопротивление заземляющего устройства нормируют, оно не должно превышать в любое время года приведенных ниже значений:

- 10 Ом – в стационарных сетях пожароопасных помещений с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В;

- 4 Ом – в стационарных сетях взрывоопасных помещений, в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных с купированной нейтралью напряжением до 1000 В;

- 0,5 Ом – в установках напряжением свыше 1000 В при большой силе тока замыкания на землю (I_з > 500 А);

- 250 / I_з, но не более 10 Ом – в установках напряжением свыше 1000 В, если сила тока замыкания небольшая.

При удельном электросопротивлении земли (грунта) r_гр > 500 Ом_*м для перечисленных значений допускается вводить повышающие R_з коэффициенты, зависящие от r_гр.

Важную роль в обеспечение безопасности персонала играют различные защитные средства и предохранительные приспособления, к которым относятся:

а) штанги изолирующие (оперативные, измерительные), клещи изолирующие и электроизмерительные, указатели напряжения;

б) изолирующие средства для ремонтных работ под напряжением выше 1000 В;

в) диэлектрические перчатки, боты, галоши, коврики, изолирующие подставки;

г) слесарно-монтажный инструмент с изолированными рукоятками;

д) переносные заземления (закоротки);

е) временные ограждения, предупредительные плакаты;

ж) защитные очки, предохранительные пояса, канаты.

По назначению все средства защиты подразделяются на основные (пункты а, б, в, г) и дополнительные (все остальные). Основные средства способны длительное время выдерживать рабочее напряжение электроустановки, поэтому ими можно касаться открытых токоведущих частей, находящихся под напряжением. В установках напряжением до 1000В к ним относятся диэлектрические перчатки, инструмент с изолированными ручками указатели напряжения. Дополнительные средства, не обладая достаточной электрической прочностью, только усиливают защитное действие основных средств. В электроустановках напряжением до 1000 В к ним относятся диэлектрические галоши, коврики, изолирующие подставки.

Контрольные вопросы по разделу, представленные в тесте № 1

1. Что относится к данному виду воздействия электрического тока (биологическому, термическому, электролитическому)?
2. Укажите вид воздействия электрического тока на организм человека
3. Биологическое воздействие электрического тока на организм человека приводит к:
4. Электрический ожог (I, II, III, IV) степени сопровождается:
5. Электрический знак (металлизация кожи), как электротравма, представляет собой:

6. К механическим повреждениям от воздействия электрического тока относится:

Поиск по сайту: