На вводе в здание объединяются следующие проводящие части:
–основной (магистральный) защитный проводник;
–основной (магистральный) заземляющий проводник;
–стальные трубы коммуникаций здания;
–металлические части строительных конструкций, молниезащиты и системы центрального отопления.
По ходу передачи электроэнергии повторно выполнены дополнительные системы уравнивания потенциалов.
2.5.4.Выравнивание потенциалов
Выравниванием потенциалов называется снижение разности
потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединенных к заземляющему устройству, или путем применения специальных покрытий земли.
С помощью выравнивания потенциалов обеспечивается электробезопасность в некоторых особо опасных производственных помещениях (например животноводческих фермах) в нормальном и аварийных режимах работы электрооборудования. Для этой цели в бетонный пол закладывают металлическую сетку или металлические проводники (полосы) и электрически соединяют их с металлоконструкциями помещения путем сварки.
В животноводческих помещениях выравнивание потенциалов обеспечивает защиту животных при следующих аварийных режимах:
1)однофазном замыкании на землю в сети напряжением до 1 кВ, включая обрыв и падение на землю фазного провода ВЛ;
2)замыкании на землю на стороне высшего напряжения на подстанциях 6/0,4, 10/0,4 и 35/0,4 кВ;
3)замыкании на землю ВЛ напряжением 6, 10 и 35 кВ;
4)однофазном замыкании на корпус в сети напряжением до 1 кВ;
5)замыкании на землю на стороне высшего напряжения на подстанции глубокого ввода напряжением 110 кВ;
6)замыкании на землю ВЛ напряжением 110 кВ глубокого ввода. При этом для первых трех аварийных режимов напряжение
прикосновения и напряжение шага для животных не должно превышать 12 В. Для 4–6-го аварийных режимов эти напряжения зависят от времени действия электрической защиты и не должны превышать установленных значений.
92
Время действия защиты для 4-го аварийного режима не должно превышать 0,2 с.
В нормальном режиме работы электрооборудования напряжение прикосновения не должно превышать 0,2 В.
2.5.5. Защитное электрическое разделение сетей
Защитное электрическое разделение сетей выполняется с помощью разделяющего (разделительного) трансформатора.
Разделяющие трансформаторы предназначены для отделения приемника энергии от первичной электрической сети и сети заземления и тем самым от возможных повреждений изоляции, однофазных и двойных замыканий на землю, утечек тока, емкости в первичной сети, т.е. условий, вызывающих повышенную опасность для людей. Разделяющие трансформаторы используются, как правило, для питания отдельных электропотребителей при эксплуатации их в особо опасных условиях. В этом случае питающая сеть оказывается короткой с изолированной нейтралью и хорошей изоляцией.
Разделяющие трансформаторы могут применяться не только с одновременным понижением напряжения, но и с коэффициентом трансформации, равным 1, например, с обмотками 220/220 В. В представленной на рисунке 2.12 ситуации, прикоснувшись к корпусу с поврежденной изоляцией, человек практически не ощутит действия электрического тока из-за отделения от первичной электрической цепи и отсутствия емкостной связи вторичной цепи с землей (точнее, весьма малой емкости по отношению к земле).
380/220–220/127 В
А
Электроприемник
Рис. 2.12. Наименьшие допустимые расстояния между тросом в середине пролета и защищаемым объектом
93
Вторичное напряжение разделяющих трансформаторов должно быть не выше 500 В. При этом от разделяющего трансформатора разрешается питание только одного электроприемника с номинальным током плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя на первичной стороне не более 15 А. Заземление вторичной обмотки разделяющего трансформатора запрещается, т.е. потребитель должен подключаться к сети с изолированной нейтралью. Корпус трансформатора в зависимости от режима нейтрали сети, питающей первичную обмотку, должен быть заземлен или занулен. Заземление корпусов электроприемников, присоединенных к таким трансформаторам, не требуется, а соединение с сетью зануления не допускается.
2.5.6. Сверхнизкое (малое) напряжение
Сверхнизким (малым) напряжением считают напряжение, не превышающее 50 В переменного тока и 120 В постоянного тока, применяемое в целях уменьшения опасности поражения электрическим током.
Использование малых напряжений резко снижает опасность при всех случаях попадания человека в цепь электрического тока. Однако электроустановки и с этим напряжением могут представлять реальную опасность для человека, особенно при двухполюсном прикосновении.
Малые напряжения применяются для питания электроинструмента, светильников стационарного местного освещения и переносных ламп в помещениях как с повышенной опасностью, так и особо опасных. В этих случаях обычно используется система напряжений 36 и 12 В. Источниками малых напряжений могут быть трансформаторы, батареи гальванических элементов, аккумуляторы, выпрямительные установки и преобразователи. Автотрансформатор не может использоваться как источник малого напряжения, так как его первичная и вторичная обмотки имеют электрическую связь между собой. Понижающий трансформатор, применяемый как источник малого напряжения, одновременно может быть и разделяющим. В данном случае используются защитные свойства двух мер – разделение сети и снижение ее номинального напряжения. Поэтому понижающие трансформаторы со вторичным напряжением 50 В и ниже
94
должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к разделяющим трансформаторам.
С использованием малых напряжений строятся система безопасного сверхнизкого напряжения (БСНН) и заземленная система безопасного сверхнизкого напряжения (ЗСНН).
Принципы построения таких систем иллюстрируют ри-
сунки 2.13, 2.14.
A
B
C
U ≤ 50 В
U ≤ 50 В
Рис. 2.13. Заземленная система безопасного сверхнизкого напряжения
A
B
C
U ≤ 50 В |
U ≤ 50 В |
|
U ≤ 50 В |
Рис. 2.14. Заземлённая система безопасного сверхнизкого напряжения
В системе БСНН защита обеспечивается за счет ограничения напряжения до сверхнизкого значения и отделения цепей системы БСНН от всех других цепей (помимо систем БСНН и ЗСНН).
95