103

2.3.5 Род и частота тока

Родичастотатокав значительнойстепениопределяютисходпоражения. Установлено, что переменный ток опаснее постоянного. Так при переменном токепромышленнойчастотыпороговыйощутимыйток0,5…1,5 мА, пороговый неотпускающий ток 10 мА, фибрилляционный ток при длительности действия более 0,5 с 100 мА; при постоянном пороговые токи, соответственно: - 6…7

мА, 50…70 мА, 300 мА.

Но утверждение о большей опасности переменного тока по сравнению с постоянным справедливо до значения напряжения ~ 500 В. Свыше 500 В опас- ностьтокапеременногоипостоянногоодинакова.

Наиболее опасен ток частотой 50…60 Гц; с уменьшением частоты опас- ность уменьшается, с увеличением частоты до нескольких сотен Гц опасность уменьшается, но переменный ток частотой 500 Гц не менее опасен, чем ток 50 Гц.

Токи частотой свыше 500 кГц не оказывают раздражающего действия на тканиипоэтомуневызываютэлектрическогоудара. Однакоонимогутвызвать термическиеожоги.

2.3.6 Индивидуальные свойства человека

Индивидуальные свойства человека – состояние здоровья человека, его физическое развитие, подготовленность к работе с электрической установкой имеютзначениедляисходапоражения.

Наиболее чувствительны к действию тока на организм женщины и дети. Мужчины, при хорошем состоянии здоровья и развитой мускулатурой, легче переносят воздействие тока небольшой величины (величины ниже неотпус- кающеготока).

На условия электробезопасности влияет микроклимат помещения. Повы- шенная влажность, температура воздуха, наличие токопроводящей пыли, за- земленных металлических конструкций, токопроводящих полов,… увеличива- ютопасностьпоражения.

2.4 Классификация помещений по опасности поражения током

В соответствии с «Правилами устройства электроустановок» [2.2] все по- мещения по степени поражения людей электрическим током делятся на три класса: - безповышеннойопасности, - сповышеннойопасностью, - особоопас- ные.

Помещения без повышенной опасности – это сухие, отапливаемые беспыльные помещения, не имеющие или имеющие мало заземленных предме- тов, с нормальной температурой воздуха и с токоизолирующими полами (на-

104

пример, деревянными), т.е. в которых отсутствуют условия, свойственные по- мещениямсповышеннойопасностьюиособоопасным.

Примером помещений без повышенной опасности могут служить обыч- ные конторские помещения, офисные, учебные аудитории, читальные залы библиотек, инструментальные кладовые, а также некоторые производственные помещения, в том числе цехи приборных заводов, размещенных в сухих, бес- пыльныхпомещенияхсизолирующимиполамиинормальнойтемпературой.

Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием од-

ногоизследующих условий, создающихповышеннуюопасность:

∙сырость, когда относительная влажность воздуха длительно пре- вышает75%; такие помещенияназываютсырыми;

∙высокая температура, когда по условиям технологического процес-

са происходят тепловые излучения и температура воздуха постоянно или пе- риодически (более 1 суток) превышает +350С (например, помещения с сушил- ками, обжигательными печами, котельные, литейные), то такие помещения на- зываютжаркими;

∙токопроводящих пыль, когда по условиям производства в помеще- ниях выделяется токопроводящая технологическая пыль (например, угольная, металлическая и т.п.) в таком количестве, что она оседает на токоведущих час- тях, проникает внутрь машин, аппаратов и т.п.; такие помещения называются пыльнымистокопроводящейпылью;

∙токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, асфальтобетонные, кирпичныеит.п.);

∙имеется возможность одновременного прикосновения человека к имеющимсоединениесземлейметаллоконструкциямзданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования(открытымпроводящимчастям) сдругой.

Примером помещения с повышенной опасностью могут служить лабо- ратории, оснащенные электрооборудованием, радиотехнические лаборатории, вычислительныйцентр, автозал, лестничныеклеткиразличныхзданийспрово- дящимиполами, складскиенеотапливаемыепомещенияит.п.

Помещения особо опасные характеризуются наличием одного из сле- дующихтрехусловий, создающихособуюопасность:

∙особая сырость, когда относительная влажность воздуха близка к 100% (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой); такиепомещенияназываютсяособосырыми;

∙химически активная или органическая среда, т.е. помещения, в ко- торых постоянно или в течении длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изо- ляциюитоковедущиечастиэлектрооборудования; такиепомещенияназывают- сяпомещениямисхимическиактивнойилиорганическойсредой;

∙одновременное наличие двух и более условий, свойственных по- мещениямсповышеннойопасностью.

105

∙ территория открытых электроустановок в отношении опасности поражения людей электрическим током приравнивается к особо опасным по- мещениям.

Особо опасными помещениями является большая часть производствен- ных помещений, в том числе все цехи машиностроительных заводов, испыта- тельные станции, гальванические цеха, аккумуляторные, мастерские и т.п. К такимжепомещениямотносятсяиучасткиработназемлеподоткрытымнебом илиподнавесом.

2.5 Виды питающих электрических сетей.

Все электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяют- ся на электроустановки с напряжением до (менее) 1000 В и на электроустанов- киснапряжениемвыше1000 В[2.3].

Электрическиесетиснапряжениемвыше1000 Ввыполняютсяпосхеме:

∙сглухозаземлённойилиэффективнозаземленнойнейтралью;

∙с изолированной нейтралью или заземленной через дугогасящий ре- акторилирезисторнейтралью.

Работа электрических сетей напряжением 2 - 35 кВ может предусматри- ваться как с изолированной нейтралью, так и с нейтралью, заземленной через дугогасящийреакторилирезистор.

Работа электрических сетей напряжением 110 кВ может предусматри- ваться как с глухозаземленной, так и с эффективно заземленной нейтралью. Электрические сети напряжением 220 кВ и выше должны работать только с глухозаземленнойнейтралью.

Электрические сети с напряжением до (менее) 1000 В выполняютсяпо

схеме:

∙сетьсглухозаземлённойнейтралью;

∙сетьсизолированнойнейтралью(сетьизолированнаяотземли).

В электрических сетях с напряжением до 1000 В рассмотрим следующие характеристики:

∙типысистемтоковедущихпроводников;

∙типысистемзаземления.

2.5.1 Типы систем токоведущих проводников

Системы токоведущих проводников (сети) переменного тока могут быть

[3]:

∙однофазныедвухпроводные;

∙однофазныетрехпроводные;

∙двухфазныетрехпроводные;

∙двухфазныепятипроводные;

∙трехфазныечетырехпроводные;

∙трехфазныепятипроводные.

106

Системытоковедущихпроводников(сети) постоянноготокамогутбыть:

∙двухпроводные;

∙трехпроводные.

2.5.2 Типы систем заземления

Рассмотрим типы систем заземления в электрических сетях переменного ипостоянноготока: TN–C, TN–S, TN–C–S, TT, IT (рисунки2.1 – 2.5).

Нарисунках2.1 – 2.5 даныпримерысистемзаземлениятрехфазныхсетей переменноготока

Используемые на рисунках буквенные обозначения имеют следующий смысл.

Первая буква – характеризует состояние нейтрали источника питания от- носительноземли.

Т– заземленная нейтраль (непосредственное присоединение одной точки источникапитаниякземле);

I – изолированная сеть (сеть изолирована от земли или одна точка зазем- леначерезбольшоесопротивление).

Вторая буква – характер заземления открытых проводящих частей элек- троустановки:

N - открытые проводящие части присоединены к глухозаземленной ней- тралиисточникапитания.

Т– открытыепроводящие частизаземлены, независимоотхарактерасвя- зиисточникапитаниясземлей;

Последующие буквы (если такие имеются) – совмещение водномпровод- никеилиразделениефункцийнулевогорабочего(N) инулевогозащитного(PE) проводников:

С - функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников со- вмещеныводномпроводнике(PEN - проводник).

S – функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников обес- печиваются раздельными проводниками (нулевой защитний (PE) и нулевой ра- бочий(N) проводникиразделены).

Обозначения, принятыенарисунках2.1 – 2.10:

– N - нулевойрабочийнейтральныйпроводник;

– PЕ - защитный проводник, (заземляющий проводник, нулевой защит- ныйпроводник, защитныйпроводниксистемыуравниванияпотенциалов);

– PEN - совмещенныйнулевойрабочийизащитныйпроводники .

Нулевой рабочий (нейтральный) проводник (N) — проводник в электро- установках до1000 В, предназначенный для питания электроприемников исоединенный сглухозаземлённой нейтралью генератора или трансформатора всетяхтрехфазноготока, сглухозаземлённымвыводомисточникаоднофазного тока, сглухозаземленнойточкойисточникавсетяхпостоянноготока.

107

Нулевой защитный проводник (РЕ) — защитный проводник в электроус- тановках до1000 В, предназначенный для присоединения открытых проводя- щихчастейкглухозаземлённойнейтралиисточникапитания.

Совмещенные нулевой защитный инулевой рабочий (PEN) проводни- ки— проводники вэлектроустановках напряжением до1000 В, совмещающие функциинулевогозащитногоинулевогорабочегопроводников.

2.5.3 Система TN

Питающие сети системы TN – сети, в которых нейтраль глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановок присоединены к глухозазем- лённой нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников (ри-

сунки2.1, 2.2, 2.3).

В зависимости от устройства нулевого защитного (PE) и нулевого рабо- чего(N) проводниковразличаютследующиетритипасистемыTN:

∙система TN– С – функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводниковобъединеныводномпроводникеповсейсети(рис. 2.1);

∙система TN–S – нулевой защитный и нулевой рабочий проводники работаютраздельноповсейсети(рис. 2.2);

∙системаTN– С–S – функциинулевогозащитногоинулевогорабоче- гопроводниковобъединеныводномпроводнике вчастисети(рис. 2.3);

Такие сети питания (в соответствии с ПУЭ – 6 изд.) были основными в прошлом, XX, веке. ТребованияПУЭ– 6 изд. необеспечиваютэлектробезопас- ности как в помещениях, так и на территориях размещения наружных электро- установок.

Сетьтрёхфазноготока системыTN–C – эточетырёхпроводнаясеть, вко- торой три фазных провода (A, B, C) и четвёртый нейтральный (PEN). Напряже-

108

ниекаждойфазы относительно «земли» и нетоковедущихчастейоборудования равнофазномунапряжению, UФ, напряжениенейтралиравнонулю, UPEN=0.

В настоящее время, в соответствии с ПУЭ – 7 изд. и стандартов МЭК (МЭК – Международная электротехническая комиссия), переходят к сетям пи- танияпосистемеTN–S .

Рис. 2.2 Система TN-S (нулевой защитный и нулевой рабочий проводники работают

тый – защитный нейтральный проводник (PE), электрически соединённый с нейтральным рабочим проводником (N). Напряжение каждой фазы относитель- но«земли» инетоковедущихчастейоборудованияравнофазномунапряжению, UФ, напряжениенейтральныхпроводниковравнонулю.

Сети системы TN–S (по сравнению с TN–C ) способствуют повышению эксплуатационной надежности и электробезопасности электроустановок зда- ний. Но, т.к. невозможно одновременно повсеместно перейти на электроснаб- жение по сетям системы TN–S (иначе пришлось бы, на некоторое время, оста- новить всё производство), то переходят постепенно, поэтому, применяются и совмещённыесистемыTN–C– S .

Кроме выше перечисленных систем (TN–C, TN-S, TN–C–S ) эксплуатиру- ются сети и других систем: – ТТ (например, на железнодорожном транспорте),

– IТ (например, наКрАЗе(электролизалюминия).

Рис. 2.4 Система ТТ; rÇÀÇ - заземление источника питания; корпуса оборудования за- землены независимо от заземления нейтрали

Питающая сеть системы ТТ – сеть с глухозаземленной нейтралью, а от- крытые проводящие части электрооборудования заземлены при помощи зазем- ляющего устройства, электрически независимого от глухозаземлённой нейтра- лиисточника.