3. Условия поражения электрическим током

Напряжение между двумя точками цепи тока, кото­рых одновременно касается человек, называется напря­жением прикосновения. Опасность такого прикоснове­ния, оцениваемая значением тока, проходящего через тело человека, или же напряжением прикосновения, зависит от ряда факторов: схемы замыкания цепи тока через тело человека, напряжения сети, схемы самой сети, режима её нейтрали (т. е. заземлена или изолиро­вана нейтраль), степени изоляции токоведущих частей от земли, а также от значения ёмкости токоведущих частей относительно земли (см. конспект лекций).

2. Технические способы и средства защиты от электрического тока

Для обеспечения электробезопасности применяют отдельно или в сочетании один с другим следующие технические способы и средства защиты: недоступность токоведущих частей, находящихся под напряжением, электрическое разделение сети, малые напряжения, двойная изоляция, выравнивание потенциалов, защит­ное заземление, зануление, защитное отключение и др. К техническим способам и средствам также относятся предупредительная сигнализация, знаки безопасности, средства индивидуальной и коллективной защиты, пре­дохранительные приспособления и др.

Наибольшее распространение среди технических мер защиты человека в сетях до 1000 В получили защитное заземление, зануление, защитное отключение.

1. Защитное заземление

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

Если корпус не имеет контакта с землей, то прикосновение к нему в этом случае так же опасно, как и прикосновение к фазе. Если же корпус соединен с землей (рис. 1), он окажется под напряжением

U_з = I_з  R_з.

Из уравнения следует, что чем меньше величины I_з (ток замыкания на землю) и R_з (сопротивление заземления), тем меньший ток пройдет через человека. Поэтому защитное заземление должно рекомендоваться к применению прежде всего в электроустановках с малыми токами замыкания на землю. В то же время следует добиваться и наименьшего сопротивления заземления. Однако это не всегда возможно.

В сетях с изолированной нейтралью при замыкании на землю или на заземленный корпус сила тока практически не зависит от величины сопротивления заземления. Поэтому устройство эффективной защиты путем заземления электрооборудования не представляет затруднения. В аналогичных сетях напряжением до 1000 В, но с заземленной нейтралью ток замыкания на землю с уменьшением сопротивления заземления увеличивается и достигнуть эффективности защитного заземления чрезвычайно затруднительно.

Рис. 1. Принципиальные схемы заземления

а) в сети с изолированной нейтралью; б) в сети с напряжением выше 1000 В с заземленной нейтралью: 1 – заземляемое оборудование, 2 – заземлитель защитного заземления, 3 – заземлитель рабочего заземления

В сетях с большими токами замыкания на землю, т. е. в сетях напряжением выше 1000 В с заземленной нейтралью защитное заземление применяется, но принцип защиты иной. В последнем случае замыкание на землю является коротким замыканием, причем срабатывает максимальная токовая защита.

Таким образом, защитное действие заземления основано на сниже­нии напряжения прикосновения при попадании напряжения на нетоковедущие части (вследствие замыкания на корпус или других причин), что достигается умень­шением разности потенциалов между корпусом электро­установки и землёй как из-за малого сопротивления заземления, так и повышения потенциала примыкаю­щей к оборудованию поверхности земли. Чем меньше сопротивление заземления, тем выше защитный эффект.