I – кривая распределения потенциалов, II – кривая распределения напряжения прикосновения, 1,2 – корпуса электропотребителей.
Рисунок 14.6. Напряжение шага при одиночном заземлителе.
14.5. Защита от поражения электрическим током
Для защиты людей и животных от поражения электрическим током необходимо, чтобы опасные токоведущие части электроустановки не были доступны для случайного прикосновения, а доступные прикосновению открытые проводящие части и сторонние проводящие части не находились под напряжением, представляющим опасность поражения электрическим током, как в нормальном режиме работы электроустановки, так и при повреждении изоляции. Соответственно, система защиты от электрического тока
Z = (Zт + Zт + Zт + Zсиз) + Zот + Zор. (14.18)
Защиту по расстоянию опасного воздействия Zт ПУЭ определяет как защиту от прямого прикосновения, т.е. защиту, предназначенную для предотвращения прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением (основная изоляция токоведущих частей, ограждения и оболочки, установка барьеров, размещение вне зоны досягаемости токоведущих частей).
Защита от мощности источника опасности Zт и защита по времени опасного воздействия Zт представляют собой защиту при косвенном прикосновении, т.е. защиту от поражения электрическим током при прикосновении к открытым проводящим частям, оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции.
Защита от мощности источника опасности Zт: защитное заземление; сверхнизкие (малые) напряжения; выравнивание потенциалов; уравнивание потенциалов; изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки; защитное электрическое разделение цепей обеспечивает снижение возможного значения тока через тело человека до безопасного значения.
Защита по времени опасного воздействия Zт это ограничение времени воздействия электрического тока на организм человека, которое обеспечивается автоматическим отключением питания, включающим в себя защитное зануление, защитное отключение, уравнивание потенциалов.
Защиту при косвенном прикосновении необходимо выполнять:
при номинальном напряжении более 50 В переменного тока и более 120 В постоянного (выпрямленного) тока – во всех электроустановках;
при номинальном напряжении выше 25 В переменного тока и выше 60 В постоянного (выпрямленного) тока – только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных электроустановках;
при номинальном напряжении до 25 В переменного тока и до 60 В постоянного тока – только во взрывоопасных зонах и электросварочных установках.
Для защиты от поражения электрическим током в нормальном и аварийном режиме указанные меры защиты могут быть применены по отдельности или в сочетании друг с другом: Zт, Zт, Zт.
Выбор мер защиты определяется величиной напряжения электроустановки, режимом нейтрали источника питания, условиями окружающей среды (класс помещения по опасности поражения электрическим током), квалификацией персонала и другими факторами.
14.5.1. Обеспечение недоступности токоведущих частей
Надежность работы электрического оборудования зависит, прежде всего, от состояния основной изоляции токоведущих частей. Повреждение ее является основной причиной многих несчастных случаев. Обеспечение надежности изоляции достигается: правильным выбором ее материала и геометрии (толщина, форма), обусловленной в первую очередь значением рабочего напряжения и конструкцией оборудования; правильной оценкой условий эксплуатации; надежной профилактикой в процессе работы.
Поддержание сопротивления изоляции на высоком уровне уменьшает вероятность замыканий на землю, на корпус и поражения людей электрическим током. Контроль изоляции может быть приемосдаточным, периодическим или постоянным (непрерывным).
В мало разветвленных сетях с изолированной нейтралью, где ёмкость фаз относительно земли невелика, сопротивление изоляции является основным фактором безопасности. Поэтому ПУЭ требуют в сетях до и выше 1 кВ с изолированной нейтралью осуществлять постоянный контроль изоляции.
В сетях с большой ёмкостью и в сетях с заземленной нейтралью сопротивление изоляции не определяет безопасности, поэтому в таких сетях можно ограничиться периодическим контролем.
Опасность поражения электрическим током при косвенных прикосновениях может быть снижена применением усиленной или двойной изоляции, состоящей из основной и дополнительной изоляции.
В случаях, когда основная изоляция обеспечивается воздушным промежутком, защита от прямого прикосновения к токоведущим частям или приближения к ним на опасное расстояние должна быть выполнена посредством оболочек, ограждений, барьеров или размещением вне зоны досягаемости токоведущих частей. Вход за ограждения или вскрытие оболочки возможны только при помощи специального ключа или инструмента, либо после снятия напряжения с токоведущих частей.
При использовании указанных способов защиты должны быть соблюдены установленные правилами изоляционные расстояния от токоведущих частей до ограждений, оболочек, а также до работающего поблизости человека с учетом всех его возможных поз и используемых инструментов и приспособлений.