Электроснабжение строительных площадок. Учебно-методическое пособие для студентов технических высших учебных заведений

В качестве подключательных пунктов можно использовать силовые ящики с рубильниками типа ЯРП.

Принципиальная схема силового распределительного ящика ЯРП показана на рисунке:

Рисунок 1.8.2. Принципиальная схема силового распределительного ящика.

Ящик силовой с рубильником ЯРП предназначен для нечастых (не более

6 раз в час) коммутаций в цепях напряжением 380/220 В трехфазного переменного тока с глухозаземленной нейтралью.

Ящики комплектуются вводным рубильником с боковым приводом и предохранителями на отходящих линиях. При помощи предохранителей осуществляют также защиту отходящих линий от токов короткого замыкания.

41

1.9. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ НА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ

Строительно-монтажные работы, как правило, связаны с широким применением временных электросетей, переносных и передвижных электроустановок. При производстве работ существуют также объективные неблагоприятные факторы - большая влажность и запыленность. Поэтому вопросы обеспечения электробезопасности при производстве строительно-

монтажных работ имеют большое значение.

Анализ электротравматизма показывает, что электротравмы составляют

11,3 % от общего числа несчастных случаев в строительстве и промышленности строительных материалов. Причем значительное количество электротравм - 69,2 % приходится на долю не электротехнического персонала.

Это свидетельствует о дефиците квалифицированного персонала в строительном производстве.

Поражения электрическим током могут быть вызваны:

-из-за непосредственного прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

-прикосновением к металлическим конструктивным частям и корпусам электрооборудования, оказавшимся под напряжением из-за повреждения электрической изоляции;

-недопустимого приближения к частям, находящихся под напряжением, в

результате чего через тело человека может возникнуть электрическая дуга;

-воздействия напряжения шага при замыкании токоведущих частей непосредственно на землю или на токопроводящее основания, не изолированные от земли, а также в зоне растекания тока с заземлителя.

Наиболее характерны три схемы включения человека в электрическую

цепь:

-между двумя фазами электрической сети, что соответствует двухфазному прикосновению;

-между одной фазой электрической сети и землей, что соответствует однофазному прикосновению. В этом случае предполагается электрическая связь

42

между сетью и землей;

-между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек, что соответствует воздействию напряжения шага.

Все электроустановки до 1 кВ в отношении мер электробезопасности разделяются на:

-электроустановки до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью;

-электроустановки до 1 кВ с изолированной нейтралью.

Правилами устройства электроустановок для защитных мер безопасности

приняты следующие определения:

-глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству;

-изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора,

не присоединенная к заземляющему устройству;

-заземлением какой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством;

-защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности;

-рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки;

-занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока;

-замыканием на землю называется случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с конструктивными частями, не изолированными от земли, или непосредственно с землей;

43

- замыканием на корпус называется случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с их конструктивными частями,

нормально не находящимися под напряжением;

-заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников;

-заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей;

-искусственным заземлителем называется заземлитель, специально выполняемый для целей заземления;

-естественным заземлителем называются находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производственного или иного назначения, используемые для целей заземления;

-заземляющим проводником называется проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем;

-защитным проводником (РЕ) в электроустановках называется проводник,

применяемый для защиты от поражения людей и животных электрическим током.

В электроустановках до 1 кВ защитный проводник, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора, называется нулевым защитным проводником;

-нулевым рабочим проводником (N) в электроустановках до 1 кВ называется проводник, используемый для питания электроприемников, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с

глухозаземленной точкой источника в трехпроводных сетях постоянного тока;

-совмещенным нулевым защитным и нулевым рабочим проводником (РЕN) в

электроустановках до 1 кВ называется проводник, сочетающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников (в электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью нулевой рабочий проводник может выполнять функции нулевого защитного проводника);

44

- напряжением шага называется напряжение между двумя точками земли,

обусловленное растеканием тока замыкания на землю, при одновременном

касании их ногами человека;

-током замыкания на землю называется ток, стекающий в землю через место замыкания;

-защитным отключением в электроустановках до 1 кВ называется автоматическое отключение всех фаз участка сети, обеспечивающее безопасные для человека сочетания тока и времени его прохождения при замыканиях на корпус или снижении уровня изоляции ниже определенного значения.

Выбор защитных мер определяется режимом работы нейтрали генераторов или трансформаторов, характеристикой помещений, в которых смонтирована электроустановка, особенностями электроустановок.

Для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции должна применяться, по крайней мере, одна из следующих защитных мер:

-заземление;

-зануление;

-защитное отключение;

-малые напряжения (до 42 В);

-разделяющие трансформаторы (осуществляют электрическое отделение сети питающей электроприемники, от первичной питающей сети, а также от сети заземления или зануления);

двойная изоляция.

С целью повышения безопасности обслуживания электроустановок одновременно могу применяться две и более выше перечисленных мероприятий.

При невозможности выполнения заземления, зануления или защитного отключения, удовлетворяющего условиям безопасности, или, если это представляет значительные трудности по технологическим причинам,

допускается обслуживание электрооборудования с изолирующих площадок.

45

Защитное заземление предназначается для защиты от поражения электрическим током при прикосновении к нетоковедущим металлическим частям электроустановок, оказавшимся под напряжением, и применяется в электроустановках напряжением до 1000 В переменного тока с изолированной нейтралью и постоянного тока с изолированной средней точкой, а также напряжением выше 1000 В переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали.

Физическая сущность защитного заземления состоит в том, что преднамеренно созданное между металлическим корпусом защищаемого оборудования и землей электрическое соединение достаточно малого по сравнению с телом человека сопротивления позволяет снизить силу тока через тело человека до допустимого значения.

Идея защитного заземления заключается в создании параллельно телу человека соединения корпусов оборудования с землей с сопротивлением,

значительно меньшим сопротивления тела человека с тем, чтобы при прикосновении к частям оборудования, оказавшимся под напряжением, ток через тело человека не достигал опасных значений.

Основными частями заземляющего устройства являются: заземлитель и заземляющие проводники.

Принципиальная схема защитного заземления показана ниже на рисунке.

Рисунок 1.9.1. Принципиальная схема защитного заземления.

В соответствии с требованиями ПУЭ наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства защитного заземления установок

46

напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью составляет 10 Ом - при суммарной мощности источников питания данной сети не более 100 кВ А и 4 Ом в остальных случаях. При питании электроприемников передвижных электроустановок от передвижных автономных источников с изолированной нейтралью сопротивление заземляющих устройств не должно превышать 25 Ом.

Защитное заземление следует выполнять в сети напряжением до 1000 В

переменного тока с изолированной нейтралью и постоянного тока с изолированной средней точкой в следующих случаях:

при напряжении переменного тока 380 В и выше и постоянного тока 440 В и выше - во всех электроустановках;

при номинальных напряжениях переменного тока выше 42 В и постоянного тока выше 110 В - в электроустановках, размещаемых в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках;

при любом напряжении переменного и постоянного тока - во взрывоопасных установках.

Кчастям, подлежащим защитному заземлению, относятся:

металлические корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов,

светильников, передвижных электроустановок, переносных электроприемников

ит. п.;

металлоконструкции распределительных устройств, каркасы щитов, пультов,

шкафов, съемные или открывающиеся части конструкций, если на них установлено электрооборудование напряжением переменного тока выше 42 В

или постоянного тока напряжением выше 110 В;

металлические кабельные конструкции, металлические кабельные соединительные муфты, металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей (в начале и в конце трассы), металлические оболочки проводов, металлические рукава, стальные трубы, электропроводки, тросы и стальные полосы, на которых укреплены кабели и провода (кроме тросов и полос, по которым проложены кабели и провода с заземленной металлической оболочкой или броней), другие металлоконструкции, связанные с установкой

47

электрооборудования;

железобетонные и металлические опоры воздушных линий электропередачи и электрооборудование, установленное на них;

электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и механизмов.

Основными конструктивными и расчетными элементами заземляющих устройств являются заземлители. Различают заземлители естественные и искусственные.

Естественными заземлителями могут служить:

проложенные в земле водопроводные и другие металлические не покрытые изоляцией трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, горючих или взрывчатых газов и смесей,

чугунных трубопроводов и временных трубопроводов строительных площадок;

металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений,

находящиеся в непосредственном соприкосновении с землей;

свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле (алюминиевые оболочки кабелей запрещается использовать в качестве естественных заземлителей, так

как имеющееся у них защитное антикоррозионное покрытие изолирует их от земли).

Естественные заземлители должны присоединяться к магистралям заземления электроустановок не менее чем двумя проводниками в разных местах.

Это требование не относится к опорам воздушных линий электропередачи,

повторному заземлению нулевого провода и металлических оболочек кабеля.

Искусственные заземлители, как правило, представляют собой вертикальные и горизонтальные электроды.

В качестве вертикальных электродов применяют стальные стержни либо угловую сталь. С целью устранения взаимного экранирования расстояние между вертикальными электродами должно быть не меньше их длины.

48

Для связи между собой вертикальных заземлителей и в качестве самостоятельных заземлителей применяют горизонтальные электроды - круглую сталь.

Размеры электродов, расстояния между ними, конфигурация заземляющего устройства определяются проектом и расчетом.

Соединение частей заземлителя между собой и с заземляющими проводниками следует выполнять сваркой с длиной нахлестки, равной ширине проводника при прямоугольном и шести диаметрам при круглом сечении. Для защиты от коррозии сварные швы, находящиеся в земле, следует покрывать битумным лаком.

После монтажа заземлителя траншеи должны быть засыпаны землей, не содержащей камней, щебня, строительного мусора, с последующей трамбовкой.

В районах с плохо проводящими грунтами и на территориях распространения вечномерзлых грунтов на основании данных геологических изысканий и технико-экономических обоснований проектом определяется способ выполнения заземлителя с использованием одного из следующих мероприятий,

рекомендуемых ПУЭ:

устройство углубленных заземлителей;

применение искусственной обработки земли (солью, шлаком, глиной и т. д.) с

целью снижения ее удельного сопротивления;

устройство выносных (до 1 2 км) заземлителей;

устройство заземлителей в артезианских скважинах, непромерзаемых водоемах,

атакже в талых зонах, в том числе искусственно созданных путем покрытия на зиму заземлителей слоем торфа.

Вкачестве заземляющих проводников используют: сталь полосовую, сталь круглого сечения, провода и жилы кабелей.

Методика расчета искусственных заземляющих устройств рассматривается в соответствующем разделе индивидуальных заданий.

Зануление предназначается для защиты от поражения электрическим током при прикосновении к нетоковедущим металлическим частям электроустановки,

49

оказавшимся под напряжением, и применяется в электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью (трехфазных четырехпроводных) или с глухозаземленным выводом источника однофазного тока.

Физическая сущность зануления состоит в том, что благодаря преднамеренно выполненной с помощью нулевого защитного проводника металлической связи корпусов оборудования с глухозаземленной нейтралью источника питания, любое замыкание на корпус превращается в однофазное короткое замыкание с последующим автоматическим отключением аварийного участка от сети аппаратами защиты (предохранителями, автоматическими выклю-

чателями и др.).

Принципиальная схема зануления представлена ниже на рисунке.

Рисунок 1.9.2. Принципиальная схема зануления.

Зануление должно выполняться в электроустановках напряжением до 1000

В переменного тока с глухозаземленной нейтралью источника питания или

постоянного тока с глухозаземленной средней точкой в следующих случаях:

при напряжении переменного тока 380 В и выше и постоянного тока 440 В

и выше - во всех электроустановках;

при номинальных напряжениях переменного тока выше 42 В постоянного тока выше 110 В - в электроустановках, размещаемых в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках;

во взрывоопасных установках - при любом напряжении переменного и постоянного тока.

50