2.1.2. Опасность поражения электрическим током

Согласно ГОСТу 12.1.030-89 «Электробезопасность. Защитное заземление, зануление»:

Электробезопасность – система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Действие электрического тока на организм человека:

Термическое: нагрев тканей, ожоги.

Электролитическое: разложение жидкостей

Биологическое: нарушение дыхания и работы сердца

Механическое: разрыв тканей, ушибы, вывихи

Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением.

Назначение – устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на корпусе электрооборудования.

Принцип действия защитного заземления: снижение до безопасных значений Uпр и Uш, вызванных замыканием на корпус, за счет уменьшения потенциала заземленного оборудования, а также выравнивания потенциалов основания и оборудования.

Область применения защитного заземления – трехфазные трехпроводные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали.

Правила устройства электроустановок: сопротивление защитного заземления не должно превышать:

1. в установках U<1000В, если мощность источника тока (генератора или трансформатора) более 100 кВА–4 Ом;

2. в установках U<1000В, если мощность источника тока 100 кВА и менее, –10 Ом;

3. в установках U>1000В с эффективно заземленной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю Iз< 500 А) – 0,5 Ом;

4. в установках U>1000В с изолированной нейтралью – 250/Iз, но не более 10 Ом.

Заземляющее устройство – это совокупность заземлителя (металлических проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей) и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем.

Заземляющие устройства делятся на:

• Выносные (сосредоточенные)

• Контурные (распределенные)

Заземлители бывают:

• искусственные (предназначены исключительно для целей заземления; вертикальные и горизонтальные электроды из стальных труб, уголков, прутков, полос);

• естественные (находящиеся в земле металлические предметы иного назначения: железобетонные фундаменты, металлические конструкции, свинцовые оболочки кабелей, трубопроводы; за исключением трубопроводов горючих жидкостей или газов).

Зануление предназначено для устранения опасности поражения электрическим током при замыкании на корпус электроустановок, работающих под напряжением до 1000 В в трехфазных четырехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью.

Зануление - это преднамеренное соединение металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением, с нулевым защитным проводником.

Зануление превращает пробой на корпус в короткое замыкание и способствует протеканию тока большой силы через устройства защиты сети к быстрому отключению поврежденного оборудования от сети.

Задача.

Произведем расчет сопротивления защитного заземляющего устройства для электрооборудования с напряжением 380/220 В при условии, что стержневые заземлители выполнены из стальных труб длиной 4,5 м и диаметром 23 см с глубиной погружения его верхних концов на 4 м ниже уровня поверхности земли. Грунт – глина. Коэффициент эффективности заземляющего устройства =0,78.

Расчет

1. На первом этапе определяем сопротивления одинарного стержневого заземлителя по формуле:

где Rc – сопротивление одинарного стержневого заземлителя, Ом;

ρ – удельное электрическое сопротивление грунта, Ом·м;

– длина и диаметр стержневого заземлителя, м;

h – расстояние от поверхности земли до середины стержневого заземли теля, м.

Затем производим расчет требуемого числа стержневых заземлителей по формуле:

где – нормативное сопротивление защитного заземления (табличное значение), Для нашего случая

3. Зная число стержневых заземлителей, определяем длину L полосового горизонтального заземлителя, считая, что расстояние между стержневыми за землителями равно длине заземлителя

4. Производим расчет сопротивления полосового заземлителя из условия, что ширина полосы b = 7 см по формуле:

5. По формуле параллельных проводников определяем суммарное сопротивление защитного заземляющего устройства

6. Производим оценку эффективности защиты заземляющегося устройства электрооборудования.

Так как расчетное сопротивление защитного заземляющегося устройства равно нормативному сопротивлению , эффективность защиты электрооборудования обеспечена.

Мероприятия применяемые для устранения опасности поражения электрическим током в соответствии с ГОСТ 12.1.019-2009 «Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты»)

Основные технические средства защиты:

1. электрическая изоляция токоведущих частей;

2. ограждение;

3. сигнализация и блокировка;

4. использование малых напряжений;

5. электрическое разделение сети;

6. защитное заземление, зануление;

7. выравнивание потенциалов;

8. защитное отключение;

9. средства индивидуальной защиты.