yhceb_posobie

• напоминание о принятых мерах безопасности.

311

312

13.12.4. Применение малых напряжений

Если номинальное напряжение электроустановки не превышает длительно допустимого значения напряжения прикосновения, то даже одновременный контакт человека с токоведущими частями разных фаз или полюсов будет безопасен.

Наибольшая степень безопасности достигается при напряжениях 6-10 В, так как при таком напряжении ток, проходящий через тело человека не превысит 1—1,5 мА. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, где сопротивление цепи человека может быть значительно снижено, ток, проходящий через тело человека, может в несколько раз превысить эту величину. Однако даже если принять сопротивление тела

313

человека Rh = 1000 Ом, ток не превысит значения, длительно допускаемого при случайном прикосновении — 10 мА.

При использовании переносных электрических установок и ручного электрифицированного инструмента с целью повышения безопасности применяются напряжения 12, 36 и 42 В. В помещениях с повышенной опасностью, где применяется напряжение 42 В, сопротивление тела человека, при этом напряжении можно принять равным 2 кОм и ток, проходящий через тело человека, может быть Ih = 42 / 2 = 21 мА. Такой ток для большинства людей является неотпускающим. В особо опасных помещениях, где ручной электроинструмент питается напряжением 42В, в переносных светильниках — 12В, ток, проходящий через тело человека, может быть выше. В таких помещениях сопротивление тела человека не превышает 1 кОм и ток, проходящий через тело человека, при напряжении 42 В равен 42 мА, при 12 В-12 мА. Ввиду того что одним применением малых напряжений не достигается достаточная степень безопасности, дополнительно принимаются другие меры защиты — двойная изоляция, защита от случайных прикосновений и др.

Источником малого напряжения может быть выпрямительная установка, преобразователь частоты и трансформатор.

Выпрямительная установка, применяемая как источник малого напряжения, должна соединяться с питающей сетью через понизительный трансформатор. Включение выпрямителей через автотрансформатор не допускается, так как токоведущие части сети малого постоянного напряжения в этом случае электрически связаны с сетью высшего напряжения.

Наиболее часто как источники малого напряжения применяются понизительные трансформаторы. Они отличаются от других источников малого напряжения простотой конструкции и большей надежностью. Единственное слабое место понизительных трансформаторов — возможность перехода высшего напряжения первичной обмотки на вторичную. В этом случае прикосновение к токоведущим частям или к незаземленному корпусу, оказавшемуся под напряжением, в сети малого напряжения равноценно такому же прикосновению в сети высшего напряжения. С целью уменьшения опасности при переходе высшего первичного напряжения на сторону вторичного малого напряжения вторичная обмотка трансформатора заземляется или зануляется (см. ).

Применение малых напряжений — весьма эффективная защитная мера, но ее широкому распространению мешает невозможность осуществления протяженной сети малого напряжения. Следовательно, источник малого напряжения должен быть максимально приближен к потребителю. По этой причине область применения напряжений 12 и 42 В на производстве ограничивается ручным электрифицированным инструментом, ручными и станочными лампами, которые эксплуатируются в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных.

314

13.12.5.Электрическое разделение сетей (разделяющий трансформа-

тор)

Разветвленная сеть большой протяженности имеет значительную емкость и небольшое сопротивление исправной изоляции. Ток замыкания на землю в такой сети может достигать значительной величины. В сетях напряжением до 1000 В большой протяженности прикосновение к фазе становится опасным, так как человек оказывается под напряжением, близким к фазному.

Если единую, сильно разветвленную сеть с большой емкостью и малым сопротивлением изоляции разделить на ряд небольших сетей такого же напряжения, которые будут обладать незначительной емкостью и высоким сопротивлением изоляции, опасность поражения резко снизится. Ток через человека, прикоснувшегося к одной фазе, будет определяться высоким сопротивлением фаз относительно земли и не пре-высит

10 мА.

Если разветвленную сеть разделить на короткие участки разделяющими трансформаторами, у которых коэффициент трансформации 1:1, то эти малые сети будут обладать малой емкостью и высоким сопротивлением изоляции. Напряжение их не изменится. В коротких сетях ток при однофазных прикосновениях, проходящий через тело человека, можно понизить до еле ощутимого значения.

а)

б)

Рис.13.6. Схема защиты включением электроприборовчерезразделяющий

трансформатор призамыканиинакорпус(а), накорпус и землю (б):

1 – плавкий предохранитель, 2 – разделяющий трансформатор, 3 – электроприбор.

315

Так как цель разделения сетей — обеспечить высокое сопротивление изоляции, не допускается заземление выводов вторичной обмотки разделяющего трансформатора; его корпус заземляют как обычно (рис. 13.6).

Электрическое разделение сетей не исключает попадания под линейное напряжение в случае однофазного прикосновения к исправной фазе при наличии глухого замыкания на другой фазе. Но вероятность таких случаев в короткой сети значительно меньше, чем в протяженной. Для каждого электроприемника рекомендуется отдельный трансформатор и короткая электропроводка. Заземление корпуса электроприемника, присоединенного к разделяющему транс форматору, не требуется, а соединение его с сетью зануления не допускается. Разделяющие трансформаторы изготовляют с экраном между обмотками высшего и низшего напряжения и надежной их изоляцией, чтобы исключить возможность перехода напряжения.

Раздельное питание используют в установках напряжением до 1000 В при испытаниях, работах с переносными электрическими приборами, на стендах, в передвижных электроустановках. Раздельное питание рекомендуется в особо опасных помещениях, на строительных площадках, при ремонтах на электростанциях и др.

13.12.6. Электрозащитные средства.

Электрозащитные средства представляют собой переносимые и перевозимые изделия, служащие для защиты людей, работающих с электроустановками, от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги и электромагнитного поля (ГОСТ 12.1.009).

По назначению электрозащитные средства условно делятся на изолирующие, ограждающие и вспомогательные.

Изолирующие защитные средства служат для изоляции человека от токоведущих частей и от земли подразделяются, в свою очередь, на основные и дополнительные.

Основные средства способны надежно выдерживать рабочее напряжение электроустановки и допускают касание токоведущих частей, находящихся под напряжением. В электроустановках напряжением выше 1000 В к основным изолирующим защитным средствам относятся изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, указатели напряжения для фазировки, изолирующие устройства и приспособления для ремонтных работ (изолирующие лестницы, площадки, тяги, канаты, корзины телескопических вышек и др.)-

В электроустановках напряжением до 1000 В основными электрозащитными средствами являются изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные кле-

316

щи, указатели напряжения, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками.

Дополнительные электрозащитные средства — это такие средства защиты, ко-

торые при данном напряжении не могут обеспечить защиту от поражения током, поэтому их применяют совместно с основными электрозащитными средствами.

Кдополнительным электрозащитным средствам в электроустановках напряжением выше 1000 В относятся: диэлектрические перчатки, боты и ковры, индивидуальные экранирующие комплекты, изолирующие подставки

инакладки, диэлектрические колпаки, переносные заземления, оградительные устройства, плакаты и знаки безопасности.

Кдополнительным электрозащитным средствам в электроустановках напряжением до 1000 В относятся: диэлектрические галоши и ковры, переносные заземления, изолирующие подставки.

Инструмент с изолированными рукоятками как основное средство защиты применяют только в установках напряжением до 1000 В. Рукоятки инструмента должны иметь ограничивающий упор, гладкое без трещин и заусенцев изоляционное покрытие из влагостойкого нехрупкого материала по длине не менее 10 см, которое должно плотно прилегать к металлическим частям, полностью изолируя от металла руку работающего. После изготовления или ремонта инструмент испытывают напряжением 2,0 кВ в течение 1 мин.

При испытании изолирующие рукоятки погружают в воду так, чтобы изоляционное покрытие выступало над водой на 1 см; от трансформатора подают напряжение на металлическую часть инструмента и в воду (рис. 13.7). Инструмент считается годным, если изоляционное покрытие выдержало приложенное напряжение.

Изолирующие подставки служат для изоляции работающего от земли. Поэтому их используют как дополнительное средство безопасности при операциях с предохранителями, пусковыми устройствами электродвигателей, приводами

317

Рис. 13.7. Схема испытания повышенным напряжением защитных

средств — перчаток, инструмента с изолированными рукоятками и галош:

QS — двухполюсный рубильник для включения и отключения установки, SA - автомат максимального тока для отключения установки, TA — регулировочный автотрансформатор, V — вольтметр, TV — повышающий трансформатор, mA — миллиамперметр, L — дроссель.

разъединителей и выключателей в закрытых электроустановках всех напряжений. Для изоляции человека от земли и токопроводящих частей применяют изделия

из диэлектрической резины: перчатки, боты, галоши и коврики.

В отличие от обычной резиновая диэлектрическая обувь не имеет лакировки. Следует иметь в виду, что резина отличается ненадежностью диэлектрических качеств, легко подвергается механическим повреждениям, особенно под влиянием влаги, света, высокой температуры, масел, бензина, кислот. Поэтому защитные средства из резины должны храниться в закрытых шкафах или ящиках.

Перед использованием защитные средства тщательно осматривают, а диэлектрические перчатки проверяют на плотность, скручивая их так, чтобы воздух не мог выходить через отверстия для руки. Из исправной, не имеющей проколов перчатки воздух не выходит. Перчатки на рабочее напряжение до 1000 В в установках более высокого напряжения применять не разрешается.

При испытании диэлектрические перчатки, боты и галоши заливают водой, а затем погружают в сосуд с водой. Уровень воды изнутри и снаружи должен быть на 5 см ниже верхнего края изделия, а для галош — на 2 см (выступающие края галош должны быть сухими). Напряжение подают от трансформатора через один электрод в воду, вне испытываемого изделия, и на землю, другой электрод опускают внутрь изделия, наполненного водой, и через миллиамперметр соединяют с

318

землей (см. рис. 13.7). Значения испытательного напряжения, допустимого тока утечки и продолжительность испытания определяются «Правилами пользования и испытания защитных средств».

Временные ограждения применяют при ремонтных работах для предохранения персонала от случайного приближения к токопроводящим частям, находящимся под напряжением и расположенным вблизи места работы. К ним относятся переносные щиты (ширмы), изолирующие накладки и колпаки, ограждения, клетки.

К индивидуальным защитным средствам относятся экранирующие защитные комплекты, защитные очки, рукавицы, противогазы, предохранительные пояса и страхующие канаты.

Ниже приведены сроки периодических электрических испытаний некоторых средств защиты, находящихся в эксплуатации:

•перчатки резиновые диэлектрические – через 6 мес.;

•галоши резиновые диэлектрические – через 12 мес.;

•инструмент слесарно-монтажный с изолирующими рукоятками через 12 мес.;

•указатели напряжения – через 12 мес.

13.12.7. Защитное заземление

Согласно ГОСТ 12.1.009 защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением (при пробое на корпус либо по другим причинам). Оно применяется в трехфазных трехпроводных сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В.

Принцип действия защитного заземления основан на снижении до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием одной из фаз на корпус электрооборудования и соответственно проходящего через тело человека тока.

Согласно ПУЭ, для электроустановок напряжением до 1000 В при изолированной нейтрали трансформатора (генератора) сопротивление защитного заземления должно быть не более 4 Ом.

В случае пробоя одной из фаз электросети на корпус электродвигателя благодаря защитному заземлению напряжение прикосновения, под которое может попасть человек, прикоснувшись к корпусу, значительно снижается.

На корпусе электрического двигателя появляется напряжение, равное произведению тока замыкания на землю I3 и сопротивления заземлителя R3:

Uз = IзRз.

319

Ток однофазного замыкания на землю в сети напряжением до 1000 В обычно не превышает 10 А. Следовательно, напряжение прикосновения на корпусе заземленного оборудования при замыкании составит

Uк = 10•4 = 40 В.

Поэтому ток IЧ, проходящий через тело человека, тем меньше, чем меньше сопротивление заземлителя:

Такой ток является безопасным для человека.

Защитное заземление см. [25 , стр. 10…16].

Требования к системам заземления электроустановок. Системы электроснабжения классифицируются ГОСТ 30331.2-95 (МЭК 364-3-93) в зависимости от способа заземления распределительной сети и примененных мер защиты от поражения электрическим током. Распределительные сети подразделяются на сети с заземленной нейтралью и сети с изолированной нейтралью. ГОСТ 30331.2-95 подразделяет распределительные сети в зависимости от конфигурации токоведущих проводников, включая нулевой рабочий (нейтральный) проводник, и типов систем заземления. При этом используются следующие обозначения. Первая буква (I или Т) характеризует связь с землей токоведущих проводников (заземление сети). Вторая буква (Т или N) характеризует связь с землей открытых проводящих частей (ОПЧ) и сторонних проводящих частей (СПЧ) (заземление оборудования).

Первая буква (I или Т). Первая буква I означает, что все токоведущие части изолированы от земли или что одна точка сети связана с землей через сопротивление, или через разрядник, или воздушный промежуток. Сети с изолированной нейтралью (I) могут быть: (1) весьма малыми сетями, такими, как сети безопасного сверхнизкого напряжения (БСНН) с электрическим отделением с помощью разделяющих трансформаторов, или (2) средними по размеру, такими, которые используются для питания отдельных цехов, или (3) распределительными сетями для питания целых районов города, такими, как трехфазные сети напряжением 230 В (система 1Т).

320