Elektrotehnika_i_elektronika_2008
.pdf54 1. |
Глава 4, Электроснабжение и электробезопасность ' |
однако в связи c интенсивным развитием электроники можно ожи-
дать выпуска простых по конструкции, надежных в работе и эконо-
мичных источников такого: типа.
4.8.. ЭлектРобезопасность
Электробезопасность это система организационных и техни- ческих меpоприятий, средств, обеспечивающих защиту работающих
от воздействия электрического тока.
Обеспечение защиты. человека на производстве от элекроопасности обусловлено высокой электронасыщенностью современных технологических процессов и производств.
. Несмотря на`то, что электротравматизм составляет на производстве'несколько процентов от общего числа травм, по числу тяжелых травм c летальным исходом поражение людей электрическим током занимает одно из первых мест.
Формирование электроопасности на производстве можно разделить на следующие блоки: опасность собственно электрического тока как физического явления при его прохождении через организм чёловека; опасность электрических сетей как транспортных 'артерий. электрического тока; опасность электрооборудования как приемников электрического тока; электроопасность, обусловленная категорией производственных помещений, в которых эксплуатируются
электросети и электрооборудование.
4.8.L Защитное заземление
-Защитное заземление -- преднамеренное электрическое соедине
ние c землей металлических нетоковедущих частей, которые могут
оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус (слу--
чайного электрического соёдинения токоведущей части c металли-
ческими 'нетоковедущими. частями электроустановки) и по другим причинам (например, разряд молнии). _
'Назначение защитного заземления -- устранение опасности поражения токам в случае прикосновения к корпусу электроустановки и
другим токоведущим металлическим частям, оказавшиеся под напря - 'жением вследствие замыкания на корпус .и по другим причинам.
Защитное заземление следует .отличать от рабочего, предназначенного для обеспечения надлежащей работы электроустановок (заземляются нейтральные токи обмоток генераторов, силовых-тран- сформаторов и т, д.), a также заземления молниезащиты -- преднаме-
Электротехника и электpоника |
:542 |
ренного соединения c землей молниеприемнико |
и разрядников в |
целях отвода от них токов молнии в зёмлю: 'Защит |
ому заземлению |
подлежат: металлические корпуса трансформатор |
в, электрических |
машин 'и аппаратов, стальные трубы электро |
роводок, осве- |
тительная арматура, электрооборудование, |
азметценн'ое на |
движущихся частях строительных механизмов и ма |
ин, металличес- |
кие конструкции, на которых размещается элек |
рооборудование, |
железобетонные и металлические опоры воздушн iх ЛЭП напряжением 3--35 кВ и опоры, на которых установлены силовые или из-
мерительные трансформаторы и т. 'д. |
контурные . Вы- |
Заземляющие устройства делятся на выносные |
|
носные характеризуются тем, что заземлитель (эл |
ктроды, соприка- |
. сающиеся непосредственно c землей) вы несен за пределы площад-
ки, на которой находится заземленное оборудова ке. Характерным
для контурного является расположение электрод в 'заземлителя по
периметру площадки c заземленным. оборудова кем и внутри ее
(рис. 4.72).
В. качестве естественных заземлителей можно спользовать проложенные в земле водопроводные и другие метал ические трубы (за
исключением трубопроводов горючих жидкостей газов и т. д.), металлические и железобетонные конструкции за ий и сооружений, имеющих соединение c землей и т. п.
Для искусственных заземлителей применяюt обычные верти-
кaльные и горизонтальные электроды.
В качестве вертикальных электродов использ ют стальные трубы диаметром 50 --60 мм (с толщиной стенки нем нее 3,5 мм), угло-
вую сталь c толщиной полок не' менее 4 мм (o ычно это угловая сталь от 40х40 до бОхб'0 мм) отрезками длиной ,5-3,0 м, a также
прутковую сталь диаметром не менее 10 мм, длино" до 10 м, a иногда
более.
Для связи вертикальных' электродов . и в каче тве самостоятельного горизонтального электрода применяют по$совую 'сталь сече-
нием не менее 4х12 мм, сталь круглого сечения диаметром. не менее б мм.
Для установки вертикальных заземлителей роiт траншею глуби-
ной 0,7-0,8 м,- после чего трубы или уголки забивают копрами, гид-
ропрессами и т. -п. Верхние концы погруженных землю вертикальных электродов соединяют стальной полосой н сварке. При этом полосу ставят на ребро, .так как в таком положе ии ее удобно приварить к вертикальным электродам, и она имеет лучший контакт c
землей.
В таких. же .траншеях прокладывают и горизонтальные электроды. B этом случае электроды из 'полосовой стали также рекомендуется ставить на ребро..
Траншеи засыпают землей, очищенной от щебня и строительного мусора, с последующей трамбовкой.
543 |
Глава 4. Электроснабжение u элехтробезопасность |
|
-D -D
о
о
Рис. 4.72. Выносное(а) .контурное.` {б} заземляющие устройства:
1— заземлитель; 2— заземляющие проводники; 3— заземляющее оборудование
Искусственные заземлйтели можно выполнить из электропрово-
дящего бетона. . .
На рис. 4.73 показан пример устройства заземления на строительной площадке.
4.8.2. Зануление в трехфазных сетях
Занулением называется преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих. частoй. электроустановки, могущих оказаться под напряжением, c глухозаземленной (т. e. зазем-
ленной путем непосредственного присоединения к заземлителю) . нейтральной точкой. обмотки источника .электроэнергии в трехфаз-
ных сетях или глухозаземленным выводом источника питания в оде
нофазнь х сетях переменного тока.
Назначение зануления — устранить :опасность поражения тoком в случае прикосновения. к корпусу электроустановки и другим металлическим нетоковедущим частям, оказавшиеся под напряжением относительно земли вследствие . замыкания. на корпус и по другим причина. . . . .
Принцип действия зануления -- превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание (т. е. замыкание .между фаз-
ным игнулевым защитным проводниками). c целью вызвать больцгой ток, способный обеспечивать срабатывание защиты и тем самым ав-
Рис. 4.73. Устройство заземления на строитель ой площадке:
1 — питающий четырехжильный кабель; 2 — гибкий ^шланговый четырех-
• жильный кабель; 3 — переходное устройство; '4.---- |
^водное устройство; |
5 -- естественный заземлитель (водопровод); б -- по |
;торный заземлитель; |
7 - перемычка между стыками рельсов: 8- соединит льный.заземляющий проводник; 9 - перемычка `между рельсами; 10 - заземляющий болт;
11 -- заземляющая жила шлангового кабеля; 12— заз ляющая жила четы- рехжильного питающего кабеля
томатически отключить повреждённую электj оустановку от питающей сети. Такой защитой служат, наприм^ p, плавкие предохранители, ,автоматы максимaльного тока, магн iтные пускатели co встроенной тепловой защитой и др.
Электротехника и электроника |
546 |
L2
УЗ О
ичиишишииииiлчииишииiииииишпииh f/ h Yh f/1 ^/ l///////
Рис. 4.74. Устройство и приниц работы з О
Если этот ток превышает значение уставки .по огового элемента 2, последний срабатывает и воздействует на испо нительный механизм 3.
Исполнительный механизм, обычно состоящ ' й из пружинного привода, спускового механизма и группы силовь х контактов, раз-
'Электротехника и электроника |
548 |
-- 'вторая буква -- определяет состояние заземл ния:
T -- раздельное (местное). заземление источ ика электропитания и электрооборудования;
• . N -- источник электропитания заземлен, a аземленйе потребителей производится только через PEN -- проводник:
Причем система TN подразделяется на нескол ко подсистем.' B подсистёме TN-C нулевой рабочий (нейтра ьный) N-провод-
ник объединяют c нулевым защитным (заземляю ' им) РЕ-провод- ником, что образует совмещенный РЕN -провод ик, который"ис-
пользуется для заземления электрооборудования потребителей.
B подсистеме TN-S для заземления иcпользуе ся отдельный за- щитный РЕ-проводник, который подключен в очке заземления источника .электропитания к N-проводнику.
В подсистеме TN-С- S применяется заземление потребителей как через PEN — проводник, так и через РЕ-проводи к .
Можно дать следующие рекомендации по прим нению в электроустановках различных систем заземления.
Защита 'в электроустановках сис емы. ТТ
В системе ТТ все открытые проводящее части лектроустановки
i
присоединены к заземлению, электрически незав симому от зазем-
лителя нёйтрали источника питания.
ГОСТ Р 50669-94 предписывает применение с стемы П как основной в случае подключения указанных электро, становок к ввод- но-распределительным устройствам соседнего (капитального) здания.
B стандарте ГОСТ Р 50571.3-94 п. 413.1.4 указ но,' что в системе ТТ уст ройства защиты от сверхтока могут испо ьзоваться для за- щиты от косвенного прикосновения только в э ектроустановках, имеющих заземляющие устройства с очень мальп сопротивлением: При этом гарантированное отключение питания лектроустановки должно производиться при появлении на откр iтых' проводящих частях электроустановки напряжения не более 5С. В.
B реальных условиях осуществить автоматич ское отключение питания' электроустановки системы ТТ c помощьо автоматических выключателей по ряду причин (необходимости беcпечения большой. кратностй тока короткого замыкания, низко о сопротивления заземляющего устройства и др.) весьма проблема ично. Эффективное решение проблемы автоматического отключ ния питания дает применение чувствительных УЗО.
В п. 1.7.59 ПУЭ ('7-е изд.) содержится требова ие обязательного применения УЗО для обеспечения условий элек обезопасности в системе ТТ При этом уставка (номинальны " отключающий дифференциазьный.ток) должна быть меньше зн чения тока замы-
549 |
. Глава 4. Электроснaбжение и электробезопасность |
кания на заземленные открытые проводящие части при напряжении на них 50 B относительно зоны нулевого потенциала.
Это означает, что в. электроустановках индивидуальных жилых
домов, коттеджей, дачных '(садовых)^домов й других частных сооружений, где не всегда имеется возможность выполнить заземлитель
c требуемыми нормами параметрами ; необходимо применять сис -
тему ТТ c обязательной установtой УЗО. В этом случае требования
к значению сопротивления заземлителя значительно снижаются..
допустимые значения сопротивлетя заземления
Сопротивление заземления R3, ом |
5000 |
166б |
500 |
166 |
100 |
|||
|
|
|
|
|
|
. |
|
. |
Номинальный отключаюцщй |
1о^ ^ |
30 |
100 |
300 |
. 500 |
|||
и е ен иальный ток I |
л^, |
мА |
||||||
Д ФФ р |
и |
|
|
|
|
|
|
|
Защита в электроустановках системы Т1
Электроустановки системы TN- C'
B электроустановках системы TN (схему см. далее)все. открытые проводящие части электроустановок должны. быть присоединены к заземленной нейтральной точке источника питания посредством защитных проводников. Основное условие электробезопасности системы TN состоит в том, чтобы значение тока при коротком замыквнии между фазным проводником и открытой проводящей частью превышало величину тока срабатывания защитного устройства за нормированное время. .
B случае использования в качестве защитного . устройства У3 О
значение тока короткого замыкания следует заменить на значение номинального отключающего дифференциального тока устройства.
I. При этом задача обеспечения низкого значения сопротивления «фаза-ноль», которую надо решать при использовании защиты от сверхтока; заменяется на проверку работоспособности УЗО и защитного проводника. Контроль сопротивления цепи «фаза-нольследy- ет производить только на входных зажимах УЗО.
Самой используемой разновидностью системы TN является си- -C. B качестве защитного проводника при этом использу -стемаTN
ется проводник PEN, который одновременно выполняет функций
рабочего и нулевого защитного проводника.
B ПУЭ 7-го издания имеется указание : «Не допускается приме-
нять УЗО, реагирующее на дифференциальный ток, в четырехпро-.
водных трехфазных цепях (система ТN=С).'В слyчае необходимости применения УЗО для защиты отдельных электроприемников,
получающих питание от системы TN-С, . защитный РЕ проводник