14.Захисне вимикання: визначення, сфера застосування, основні вимоги — параметри, на які реагує таке устаткування

Защитное отключение – быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электрических установок при возникновении в ней опасности поражения человека электрическим током. Такая опасность может возникнуть при:

1. замыкании на землю или на корпус;

2. снижении изоляции;

3. переходе высшего напряжения на сторону низшего;

4. неисправности защитного заземления или зануления;

5. неисправности устройств защитного отключения.

В этих случаях в сети происходит изменение технических параметров. Основные требования, применяемые к таким устройствам:

• высокая чувствительность;

• малое время отключения;

• надежность и самоконтроль.

В зависимости от параметра, изменение которого приводит к срабатыванию защитного отключения, различают следующие типы устройств, реагирующих на:

• напряжение фазы относительно земли;

• напряжение корпуса электрической установки относительно земли;

• ток замыкания на землю;

• напряжение последовательности и другое.

13. Малые напряжения.

Малые напряжения – для уменьшения опасности поражения электрическим током (≤42 В).

Область применения

Используются для питания ручных электроинструментов, переносных источников света, для светильников общего и местного освещения с лампами накаливания.

• напряжение ≤36 В – в особо опасных помещениях и в помещениях с повышенной опасностью;

• напряжение ≤12 В – в особо опасных помещениях; при особо неблагоприятных условиях работы; при соприкосновении работающих с большими металлическими заземленными поверхностями; при освещении подземных помещений.

Источники малых напряжений

• батареи, гальванические элементы, аккумуляторы;

• выпрямительные установки, преобразователи частоты, специальные трансформаторы.

Применение автотрансформаторов или реостатов запрещается.

14. Изоляция токоведущих частей

Изоляция – обеспечивает безопасность благодаря большому сопротивлению, которое препятствует протеканию значительных токов.

Виды изоляций (ГОСТ 12.1.009-76):

• рабочая,

• дополнительная,

• усиленная,

• двойная.

Контроль сопротивления изоляции при:

• приемо-сдаточных работах,

• испытании электроустановок,

• после монтажа и ремонта,

• обнаружении дефектов изоляции,

• в установленные нормативные сроки: в помещениях без повышенной опасности ‑ не реже 1 раза в 2 года и в опасных ‑ не реже 1 раза в пол года.

Наименьшее допустимое сопротивление изоляции электроустановок нормируется ПУЭ-86:

1) ≥0,5 МОм:

• катушек,

• контакторов,

• магнитных пускателей,

• автоматов,

• распределительных устройств,

• щитов,

• токопроводных усилителей установок.

2) ≥1 МОм:

• вторичных цепей управления питанием проводов,

• выключателей и разъединителей,

• устройств защиты.

15. Напряжение шага

При замыкании на землю или заземленный металлический корпус электроустановки ток растекается по земле, образуя зону растекания.

Зоной растекания тока замыкания на землю – зона земли, за пределами которой электрический потенциал, обусловленный токами замыкания на нее, может быть условно принят равным нулю. На поверхности грунта в пределах зоны растекания образуются потенциалы, которые уменьшаются по мере удаления от места замыкания.

Напряжением шага – разность потенциалов точек почвы в зоне растекания тока, в которых находятся ноги человека. Его значение определяется разностью ординат кривой распределения потенциалов на расстоянии шага или по формуле:

где I_З – ток замыкания на землю;  – удельное сопротивление грунта; а – ширина шага (≈0.8 м); х – расстояние от места замыкания (центра заземлителя) до рассматриваемой точки на поверхности земли.

Сила тока, протекающего через человека,

где R₁ – сопротивление тела человека (принимается 1000 Ом); R_Ш – сопротивление растекания тока в грунте между точками, в которых находятся ноги человека ("сопротивление шага"); если пренебречь сопротивлением обуви, то R_Ш  6_n, где _n – удельное сопротивление грунта поверхности (9-53 Омм).

Изменение напряжения шага оценивается коэффициентом напряжения шага:

K_Ш = U_Ш / U_З

где U₃=I₃r₃ – напряжение на заземлителе, равное произведению тока замыкания на землю и сопротивления заземляющего устройства.

Если человек находится в зоне растекания тока замыкания на землю и касается корпуса поврежденной установки, он оказывается под напряжением прикосновения U_ПР, равным разности потенциалов корпуса установки и потенциала точек поверхности грунта, в которых располагаются ноги человека. При удалении от заземлителя напряжение прикосновения увеличивается. Ток, который проходит через человека, обусловленный напряжением прикосновения:

где R_ПР – сопротивление прикосновения, состоящее из сопротивлений заземляющего устройства и опорной поверхности ног человека.

Для уменьшения напряжения шага и прикосновения необходимо, чтобы кривая распределения потенциалов в зоне растекания была по возможности пологой. Это достигается выравниванием потенциалов, для чего заземляющие устройства выполняются в виде замкнутых контуров, охватывающих территорию защищаемого объекта.

Если этот метод не позволяет уменьшить до необходимости значения напряжения прикосновения и шага, применяют контурное заземление в виде вертикальных электродов, соединенных горизонтальными полосами, или в виде металлической сетки под площадкой, на которой установлено электрооборудование. Уменьшение шаговых напряжений на территории, примыкающей к этой площадке, достигается прокладкой в земле на некоторой глубине поперечных металлических полос, не соединяемых с основным заземлением и между собой.