Elektrobezpeka

корпуса φк та точок грунту, в котрих знаходяться ноги людини φн (рис. 3.2).Напруга дотику зростає зі збільшенням віддалі від заземлювача, і за межами зони розтікання струму вона дорівнює напрузі на корпусі обладнання. Струм,

що протікає через людину: ---

Рис. 3.2. Напруга дотику при одинарному заземлювачі:

І — потенційна крива; II — крива, що характеризує зміну напруги дотику

Unp при зміні відстані від заземлювача х

4. Ураження електричним струмом при дотику до струмоведучих частин.

Ураження людини під час дотику до струмопровідних частин залежить від схеми вмикання людини в електричну мережу, напруги в мережі, схеми самої мережі, режиму нейтралі мережі, опір ізоляції фаз устаткування або мережі, ємності струмопровідних частин відносно землі тощо.

11

Схема вмикання людини до електричного ланцюга є дуже важливим фактором, що визначає важкість наслідку ураження струмом. Людина може

включитися до струму вмиканням в ланцюг струму між двома дротами, одним дротом і землею, двома дротами і землею, двома точками землі, що мають різні потенціали. Найхарактерніші перші дві схеми. Першу схему називають двофазним, а другу - однофазним вмиканням до електричного ланцюга (рис.3.3).

12

фазного, тобто менше лінійного в 1,73 рази. Відповідно меншим виявляється струм, що проходить через людину. На величину цього струму впливає також режим нейтралі джерела струму, опір підлоги, на якій стоїть людина, опір її взуття та деякі інші фактори.

Однофазне вмикання до мережі з глухозаземленою нейтраллю (рис.

16.1, а) при нормальному режимі роботи мережі (тобто нема замикання на землю) призводить до дії на людину струму, мА:

Ом.

Приблизно те саме маємо при однофазному вмиканні до мережі з ізольованою нейтраллю в нормальному режимі роботи (рис. 3.3,в). У цьому випадку велике значення має опір ізоляції фаз:

де Rіз – опір ізоляції однієї фази мережі відносно землі, Ом.

Якщо навіть Rв=0, Rн=0, а опір ізоляції не менше 500000 Ом, то навіть і тоді струм Іл=1.3 мА буде теж безпечним.

В аварійних режимах роботи мереж, коли має місце замикання однієї з фаз на землю, небезпека ураження зростає. Так, доторкання до однієї фази мережі з ізольованою нейтраллю, яка знаходиться в такому режимі (рис. 3.3,

г), дуже небезпечне, оскільки в цьому випадку напруга не пошкоджених фаз

14

відносно землі може зрости від фазного до лінійного. У таких умовах однофазне доторкання майже рівнозначне двофазному, мА:

I л U л 1000 ,

Rл Rк

де Rк – перехідний опір у місці замикання на землю, Ом.

У мережах напругою вище 1000 В небезпека однофазного і двофазного вмикання практично однакова і не залежить від режиму нейтралі. Будь-яке з цих доторкань дуже небезпечне, оскільки сила струму, що проходить через людину, завжди перевищує смертельно небезпечну.

Сила струму, який може пройти через тіло людини, залежить від сукупності багатьох факторів. Тому при встановленні межі небезпечних умов орієнтуються не на силу струму, а на припустиму безпечну напругу:

5. Засоби електробезпеки

Електробезпека - це система організаційних і технічних заходів та засобів, які гарантують захист людей від шкідливої і небезпечної дії електричного струму, електричної дуги, електромагнітного поля і статичної електрики.

Заходи захисту від ураження електричним струмом передбачають використання їх при нормальному режимі роботи електроулаштувань і підтримують їх безпеку в аварійних умовах. Вони поділяються на заходи колективного і індивідуального захисту. Захист від ураження електричним струмом повинен забезпечуватися: конструкцією електроулаштувань,

технічними засобами і засобами захисту, організаційними заходами.

15

До технічних засобів і заходів захисту від ураження електричним струмом належать:

мала напруга, ізоляція струмоведучих частин (робоча, додаткова, посилена,

подвійна); забезпечення недосяжності неізольованих струмоведучих частин;

захисне заземлення; занулення, захисне відключення;

вирівнювання потенціалів; електричне розділення мереж; компенсація струмів замикання на

землю;

огороджувальні улаштування; попереджуюча сигналізація; блокування; знаки безпеки;

засоби захисту і запобіжні пристосування та ін.

До організаційних заходів по забезпеченню електробезпеки під час експлуатації електроулаштувань належать:

призначення осіб, відповідальних за організацію і виконання робіт; документальне оформлення завдання на проведення робіт (наряд,

розпорядження із записом у відповідний журнал, у порядку тривалої експлуатації з наступним записом у визначений журнал);

допуск до проведення робіт; нагляд за працюючими під час виконання

робіт;

оформлення в наряді та оперативному журналі перерв в роботі, переведень на інші робочі місця і закінчення робіт.

Мала напруга - це номінальна напруга, яка не перевищує 42 В і

застосовується для зменшення небезпеки ураження електричним струмом.

Нормативними документами передбачається у виробничих умовах

застосовувати два значення малих напруг -12 В і 42 В. У приміщеннях з

підвищеною небезпекою і особливо небезпечних напруга для світильників

місцевого, ремонтного освітлення і ручного інструменту не повинна перевищувати 42 В. Крім того, в особливо небезпечних приміщеннях, за несприятливих умов (наприклад, робота сидячи або лежачи на

струмопровідній підлозі) для живлення ручних переносних ламп потрібна ще

більш низька напруга -12 В.

16

Для ізоляції струмоведучі частини покривають або відділяють від інших частин шаром діелектрика. Ізоляція створює великий опір, який перешкоджає протіканню через неї струму. Опір ізоляції зменшується з підвищенням температури, збільшенням напруги і внаслідок старіння в процесі роботи. Електричний опір основної ізоляції у холодному стані між окремими електричними ланцюгами і між цими ланцюгами та корпусами обладнання повинен бути не менше 2 мОм. Періодичні вимірювання опору ізоляції струмоведучих частин виконують в строки, встановлені особою, яка відповідає за електрогосподарство, згідно з нормативними документами з урахуванням місцевих умов. При цьому у приміщеннях без підвищеної небезпеки такі вимірювання проводяться не менше одного разу на рік; у

приміщеннях з підвищеною небезпекою і особливо небезпечних - не менше двох разів на рік. Якщо опір ізоляції знижується на 50 % від початкового,

мережу або ізоляцію міняють.

Недоступність неізольованих струмоведучих улаштувань досягається застосуванням стаціонарних огороджень і розташуванням струмоведучих частин на великій висоті або у недоступному місці. Щоб захистити від доторкування до струмоведучих елементів комутаційних апаратів,

застосовують прилади закритої конструкції: пакетні вимикачі і перемикачі,

рубильники та перемикачі з важельним приводом, комплектні пускові пристрої та ін.

Захисне Заземлення (рис. 3.4) — це навмисне електричне з'єднання з землею або з її еквівалентом металевих не струмоведучих частин, котрі можуть опинитись під напругою. Призначення захисного заземлення — усунення небезпеки ураження людей електричним струмом при появі напруги на конструктивних частинах електрообладнання, тобто при замиканні на корпус. Принцип дії захисного заземлення: зниження до безпечних значень напруг дотику та кроку, зумовлених замиканням на корпус. Це досягається зниженням потенціала заземленого обладнання, а також вирівнюванням

17

потенціалів за рахунок підіймання потенціалу основи, на котрій стоїть людина, до потенціалу, близького за значенням до потенціалу заземленого обладнання.

Рис. 3.4. Захисне заземлення

а — влаштування виносного заземлення (1 — заземлювачі; 2 —

з'єднувальний провідник; 3 — заземлюване обладнання);

б — схема дотику людини до корпуса привиносному заземленні та замиканні фази на корпус

Область застосування захисного заземлення — трифазові трипровідні мережі напругою до 1000 В з будь-яким режимом нейтралі.

Згідно з вимогами Правил улаштування електроустановок опір захисного заземлення в будь-яку пору року не повинен перевищувати:

— 4 Ом — в установках напругою до 1000 В; якщо потужність джерела струму (генератора або трансформатора) 100 кВА і менше, то пір заземлювального пристрою допускається до

10 Ом;

— 0,5 Ом — в установках напругою понад 1000 В з ефективною заземленою нейтраллю;

Захисному заземленню підлягають металеві не струмоведучі частини і обладнання, котрі через несправність ізоляції можуть опинитись під напругою

18

і до котрих можливий дотик людей або тварин. При цьому в приміщеннях з підвищеною небезпекою та в особливо небезпечних за2 умовами ураження струмом, а також в зовнішніх установках заземлення обов'язкове при номінальній напрузі електроустановки понад 42 В змінного і понад 110 В

постійного струму, а в приміщеннях без підвищеної небезпеки — при напрузі

380 В та вище змінного струму; 440 В і вище — постійного струму. Лише у вибухонебезпечних приміщеннях заземлення виконується незалежно від значення напруги установки.

Заземленню не підлягають корпуси електрообладнання, апаратів та електромонтажних конструкцій, встановлені на заземлених металевих конструкціях, розподільних пристроях, в щитах, шафах, на станинах верстатів, машин і механізмів, за умови надійного електричного контакту з заземленою основою, арматура ізоляторів всіх типів, відтяжки, кронштейни та освітлювальна арматура при встановленні їх на дерев'яних опорах повітряних ліній електропередач або на дерев'яних конструкціях відкритих підстанцій.

Занулення (рис. 3.5) — це навмисне електричне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих неструмоведучих частин, котрі можуть опинитися під напругою. Це основний засіб захисту від ураження людей струмом у випадку дотику до корпуса електрообладнання та до металевих конструкцій, котрі опинились під напругою внаслідок пошкодження ізоляції або однофазового короткого замикання в електроустановках напругою до

1000 В в мережі з заземленою нейтраллю. Призначення занулення таке ж, як і заземлення: усунути небезпеку ураження людей струмом при пробиванні фази на корпус.

Це досягається автоматичним вимкненням пошкодженої установки від електричної мережі. Принцип дії занулення — перетворення пробивання на корпус в однофазове коротке замикання з метою викликати струм великої сили, здатний забезпечити спрацювання захисту і завдяки цьому автоматично

19

відключити пошкоджену установку від електричної мережі. При пробиванні фази на корпус струм йде через

Рис. 3.5. Принципова схема занулення

1 — корпус; 2 — апарати захисту від струмів короткого замикання

(плавкі запобіжники, автомати);

Rо — опір заземлення нейтралі джерела струму; Rп — опір повторного

заземлення нульового захисного провідника; Ік — струм короткого замикання.

Трансформатор, фазовий провід, запобіжник, корпус електро-

установки, нульовий провід. З огляду на те, що опір при короткому замиканні малий, струм досягає значних величин і захисний пристрій спрацьовує. Для того, щоб відбулося швидке та надійне вимкнення, необхідно, щоб струм короткого замикання перевищував струм установки вимкненого апарата:

де Ікз — струм короткого замикання, А;

Іном — номінальний струм плавкої вставки або струм уставки автомата, А;

k — коефіцієнт кратності струму короткого замикання відносно струму уставки.

20