116

Тогда с учетом этих электрозащитных средств при прикосновении ток через человекаопределитсяизвыражения:

Вывод: в помещениях, где обслуживаются электроустановки, в целях электробезопасности полы должны быть нетокопроводящими, содержать- ся в чистоте, не загрязнены металлическими опилками, сухими.

Токопроводящие полы: железобетонные, асфальтобетонные, металличе- ские, кирпичные, ксилитовые, земляныеидр.

2.8 Защитные мероприятия от поражения электрическим током

Определения

Защитные мероприятия предусматриваются при прямом и косвенном прикосновенииктоковедущимчастямэлектрооборудования.

Прямое прикосновение – это прикосновение к неизолированным токове- дущимчастям, находящимсяподнапряжением.

Защита от прямого прикосновения – защита для предотвращения при-

косновенияктоковедущимчастям, находящимсяподнапряжением. Косвенное прикосновение – это прикосновение к металлическим частям

оборудования, которые в нормальном режиме работы не находятся под напря- жением, но оказались под напряжением при повреждении изоляции и замыка- ниифазынакорпусаоборудованияилидругиеметаллическиеконструкции.

Защита при косвенном прикосновении – защита от поражения электриче-

ским током при прикосновении к открытым проводящим частям, оказавшимся поднапряжениемприповрежденииизоляции.

Термин повреждение изоляции следует понимать как единственное по- вреждениеизоляции.

2.8.1 При каких напряжениях питания требуется выполнять защиту от прямого и косвенного прикосновения

ВсоответствиисПУЭ– 7- изд. [2.3]:

Защиту при косвенном прикосновении следует выполнять:

117

а) во всех случаях, если напряжение в электроустановке превышает 50 В переменногои120 Впостоянноготока;

б) впомещенияхсповышеннойопасностью, особоопасныхивнаружных установкахпринапряженияхвыше25 Впеременногои60 Впостоянноготока;

или в) принапряженияхвыше12 Впеременногои30 Впостоянноготока:

•приналичиитребованийсоответствующихглавПУЭ;

•вовзрывоопасныхзонахиэлектросварочныхустановках.

Защита от прямого прикосновения не требуется, если

а) электрооборудование находится в зоне системы уравнивания потен-

циалов, анаибольшеерабочеенапряжениенепревышает25 Впеременногоили 60 Впостоянноготокавпомещенияхбезповышеннойопасности,

и

б) 6 Впеременногоили15 Впостоянноготокавовсехостальныхслучаях.

(При каких напряжениях питания следует выполнять защиту от косвенного и прямого прикос- новения?

Извлечение из ПУЭ – 7 изд.:

1.7.53 3ащиту при косвенном прикосновении следует выполнять во всех случаях, если напряжение в электроустановке превышает 50 В переменного и 120 В постоянного тока.

Впомещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках выполнение защи- ты при косвенном прикосновении может потребоваться при более низких напряжениях, например, 25 В пере- менного и 60 В постоянного тока или 12 В переменного и 30 В постоянного тока при наличии требований соот- ветствующих глав ПУЭ.

Защита от прямого прикосновения не требуется, если электрооборудование находится в зоне системы уравнивания потенциалов, а наибольшее рабочее напряжение не превышает 25 В переменного или 60 В посто- янного тока в помещениях без повышенной опасности и 6 В переменного или 15В постоянного тока - во всех случаях.

Всоответствии с ПУЭ - 6 изд. (устаревшее):

Необходимо выполнять защитные мероприятия: - защитное заземление или защитное зануление элек- троустановок:

1)при напряжении 380 В и выше переменного тока, 440 В и выше постоянного тока – во всех электро- установках;

2)при номинальных напряжениях выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока и выше 110 В, но ниже 440 В постоянного тока — только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных уста- новках.

Не требуется выполнять заземление или зануление электроустановок при номинальных напряжениях до 42 В переменного тока и до 110 В постоянного тока во всех случаях, кроме взрьвоопасных зон и электросва- рочных установок.

Требования ПУЭ – 6 изд. не обеспечивают электробезопасности как в помещениях, так и на территори- ях размещения наружных электроустановок.

Извлечение из ГОСТ 30331.3-95/ГОСТ Р 50571.3-94 (Электроустановки зданий. Основные положе- ния. Требования по обеспечению безопасности. – М.: ИПК Издательство стандартов. 2000)

Для обеспечения электробезопасности согласно МЭК 364-4-41—92 требуется выполнять заземление или зануление электроустановок:

1)при номинальном напряжении более 50 В переменного тока (действующее значение более 120 В по- стоянного (выпрямленного) тока — во всех электроустановках;

2)при номинальных напряжениях выше 25 В переменного тока (действующее значение), выше 60 В постоянного (выпрямленного) тока — только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в на- ружных электроустановках.

Не требуется выполнять заземление или зануление электроустановок при номинальных напряжениях до 25 В переменного тока или до 60 В постоянного тока во всех случаях, кроме взрывоопасных зон и электро- сварочных установок.

Защита от прямого прикосновения при помощи ограждений или оболочек, или изоляции не требуется, если электрооборудование находится в зоне действия системы уравнивания потенциала и номинальное напря- жение не превышает:

118

-25 В переменного тока или 60 В постоянного тока при условии, что оборудование нормально эксплуа- тируется только в сухих помещениях и мала вероятность контакта человека с частями, могущими оказаться под напряжением;

-6 В переменного тока или 15 В постоянного (выпрямленного) тока во всех остальных случаях. Сравнение сопоставляемых нормативов ПУЭ – 6 изд и стандартов МЭК (ПУЭ – 7 изд.) позволяет сде-

лать вывод о необходимости ужесточения требований к защитным мерам при проектировании, строительстве, монтаже и эксплуатации электроустановок зданий.

Применение требований МЭК 364-4-41—92 будет способствовать повышению эксплуатационной на- дежности и электробезопасности электроустановок зданий.)

2.8.2 Общие требования

Токоведущие части электроустановки должны быть недоступны для слу- чайного прикосновения, а доступные прикосновению открытые и сторонние проводящие части не должны находиться под напряжением, представляющим опасность поражения электрическим током как в нормальном режиме работы электроустановки, такиприповрежденииизоляции.

Для предупреждения об опасности поражения током используют преду- преждающиезнаки(табл. 2.2) всоответствиисГОСТ12.2.026-2009 [2.4].

Для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты от прямого прикосновения:

∙основнаяизоляциятоковедущихчастей;

∙огражденияиоболочки;

∙установкабарьеров;

∙размещениевнезоныдосягаемости;

∙применениесверхнизкого(малого) напряжения.

119

Для дополнительной защиты от прямого прикосновения в электроуста- новках напряжением до 1000 В, при наличии требований других глав ПУЭ, следует применять устройства защитного отключения (УЗО) с номинальным отключающимдифференциальнымтокомнеболее30 мА.

Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляциидолжныбытьпримененыпоотдельностииливсочетанииследующие

меры защиты при косвенном прикосновении:

∙защитноезануление;

∙защитное отключение (автоматическое отключение пи-

тания);

∙защитноезаземление;

∙уравниваниепотенциалов;

∙выравниваниепотенциалов;

∙двойнаяилиусиленнаяизоляция;

∙сверхнизкое(малое) напряжение;

∙защитноеэлектрическоеразделениецепей;

∙изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, пло-

щадки;

∙идр.

При применении двух и более мер защиты в электроустановкене должно бытьвзаимноговлияния, снижающегоэффективностькаждойизних.

2.8.3 Основные мероприятия по защите

(с использованием инженерно-технических устройств)

Защитное зануление и защитное отключение электроустановок

снапряжением до (менее) 1000 В в сетях с глухозаземлённой нейтралью

2.8.3.1Защитное зануление

Защитное зануление – это преднамеренное присоединение проводящих корпусов, и других металлических частей оборудования к глухозаземлённой нейтрали, которые в нормальном режиме находятся не под напряжением, но в случае повреждения изоляции токоведущей части могут оказаться под напря- жением.

Рис.2.10 Защитное зануление; корпуса электрооборудования подсоединены к N или к PE - проводнику.

N – нулевойрабочийпроводник, PE – нулевойзащитныйпроводник. Но так питание не устраивают. Такое подсоединение, в случае поврежде-

нияизоляции и попадания фазы на корпус, приведёт к короткому замыканию в сети, т.е. к возникновению большого тока – « тока короткого замыкания» (IКЗ) (аварийноесостояниесети). Следовательно, надобыстроотключитьподачупи- тания на участок с повреждённой изоляцией. Следовательно, в цепь этого тока надо поставить устройство, реагирующее на ток IКЗ (сверхток) – « автомат за- щитногоотключения» (АВ).

2.8.3.2 Защитное автоматическое отключение

Защитное автоматическое отключение питания - автоматическое раз-

мыкание цепи одного или нескольких фазных проводников (и, если требуется, нулевогорабочегопроводника), выполняемоевцеляхэлектробезопасности.

Термин автоматическое отключение питания следует понимать как за- щитное автоматическоеотключениепитания.

Для автоматического отключения питания могут быть применены защит- но-коммутационныеаппараты, реагирующие:

∙насверхтоки;

∙надифференциальныйток.

Защита от токов короткого замыкания (отсверхтока)

Вслучаеповрежденияизоляциитоковедущейчастиипопаданиифазына занулённыйкорпус, потечёттоккороткогозамыкания(IКЗ) попути: фаза– кор- пус – проводник РЕ – нейтраль – трансформатор (2.11). Этот ток ограничива- ется только сопротивлением проводников: фазных, нулевого рабочего, нулево- гозащитного, обмоткитрансформатора.

Рис. 2.11 Схема электропитания с использованием автомата защитного отключения,

∙Для надёжного срабатывания защиты IÊÇ должен быть боль-

системе TN время автоматического отключения питания не должно пре- вышатьзначений, указанныхвтаблице2.3.

123

утечки, на который сработает УЗО и отключит подачу питания. УЗО срабаты- ваетнаединицы- десяткимА. ТокуставкиУЗОнеболее30 мA.

Возникновение тока утечки при снижении сопротивленияизоляции токо- ведущейчастипоказано нарис. 2.12, б).

Рис. 2.12, б) Защита от тока утечки при снижении сопротивления изоляции токоведу- щей части

Функционально УЗО можно определить как быстродействующий за-

щитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке.

Важнейшим функциональным блоком УЗО является дифференциальный трансформатортока- 3. ВабсолютномбольшинствеУЗО, производимыхиэкс-

124

плуатируемых в настоящее время, в качестве датчика дифференциального тока используетсяименнотрансформатортока. Влитературеповопросамконструи- рования и применения УЗО этот трансформатор иногда называют трансформа- торомтоканулевойпоследовательности, хотяпонятие"нулеваяпоследователь- ность" применимо только к трехфазным цепям и используется при расчёте не- симметричныхрежимовмногофазныхцепей.

Пусковой орган (пороговый элемент) - 2 выполняется, как правило, на чувствительных магнитоэлектрических реле прямого действия или электрон- ныхкомпонентах. Исполнительныймеханизм- 1 включаетвсебясиловуюкон- тактнуюгруппусмеханизмомпривода.

а) В нормальном режиме, приотсутствии дифференциального тока - тока утечки, в силовой цепи по проводникам, проходящим сквозь окно магнитопро- вода трансформатора тока - 3 протекает рабочий ток нагрузки. Проводники, проходящие сквозь окно магнитопровода, образуют встречно включенные пер- вичные обмотки дифференциального трансформатора тока. Если обозначить ток, протекающий по направлению к нагрузке, как I1 , а от нагрузки как I2 , то

можнозаписатьравенство: I1= −I2 .

Равные токи во встречно включенных первичных обмотках наводят в магнитном сердечнике трансформаторатокаравные векторно встречно направ- ленные магнитные потоки Ф1 и Ф2, Ф1= −Ô 2 . Результирующий магнитный по-

ток в магнитопроводе равен нулю, ток во вторичной обмотке дифференциаль- ного трансформатора также равен нулю. Пусковой орган - 2 находится в этом случаевсостояниипокоя.

б) Приприкосновениичеловекакоголённомутокопроводуилиснижении сопротивления изоляции фазы, т.е. появление тока утечки на человека или на занулённыйкорпус, пофазномупроводникучерезУЗО, крометоканагрузкиI1, протекает дополнительный ток - ток утечки ( IÓÒ ), являющийся для трансфор-

маторатокадифференциальным(разностным). Т.е. I1+ IÓÒ > −I2 иФ1> −Ô 2 , то-

гдаФ1─−Ô 2 =ΔФ – разностный магнитный поток; ΔФ создаёт ток во вторич-

нойобмоткетрансформатора, накоторыйсрабатываетпусковойорган- 2, иис- полнительныймеханизм- 1 отключаетустановкуотэлектропитания.

2.8.4Уравнивание потенциалов

Вэлектроустановках, в которых в качестве защитной меры применено

автоматическое отключение питания, должно быть выполнено уравнивание потенциалов.

Защитное уравнивание потенциалов – уравнивание потенциалов, выпол-

няемоевцеляхэлектробезопасности.

Термин уравнивание потенциалов следует понимать как защитное урав- ниваниепотенциалов.

Уравнивание потенциалов (УП) – электрическое соединение проводящих (металлических) частей(корпусов) электрооборудованияидругихконструкций

126

присоединённых к заземляющему устройству, или путём применения специ- альныхпокрытийземли.

На рис. 2.14 показан пример выравнивания потенциалов поверхности землиустройствомзащитногозаземлениякорпусов оборудованияидругихме- таллоконструкций(обозначенобуквами- ВП)

С целью выравнивания потенциалов устраивают контурное заземление,

рис.2.15.

Рис. 2.15 Контурноезаземление

Систему заземления устраивают в грунте на глубине 0,5…0,7 м от по- верхности земли. Стержни (заземлители) располагают на определённых рас- стояниях друг от друга (расстояние между стержнями равно или немного больше длины стержня, например в 1,1 – 1,5 – 2 раза), чтобы зоны растекания тока от каждого заземлителя перекрывались и общий потенциал поверхности земли (при сложении потенциалов от нескольких заземлителей) был бы при- мерноодинаковымвзонерасположениясистемызаземления(рис.2.15).