5.4. Нормування напруги дотику

Відповідно до ГОСТ 12.1.038-82 установлені норми гранично допустимих напруги дотику та струму залежно від тривалості впливу, умов виконання робіт і режиму роботи електричних мереж. Далі (табл.5.2.) наведені ці рiвнi під час проходження струму від однієї руки до другої та від руки до ніг у разі нормального режиму роботи електроустановки для мережі до 1000 В із будь-яким режимом нейтралі і вище 1000 В з ізольованою нейтраллю.

Таблиця 5.2. Норми напруги дотику

Вид току	Нормоване значення	Гранично допустимі рівні за тривалості впливу, с
		0,1	0,5	0,7	1,0	Понад 1,0
Перемінний З частотою 50 Гц	Струм, мА	500	100	70	50	6
	Напруга дотику, В	500	100	70	50	36
Постійний	Струм, мА	500	250	230	200	15
	Напруга дотику, В	500	250	230	200	40

Норми значеннь напруг та струмів для осіб, які виконують роботу в умовах високих температур (понад 25 ⁰C) та відносної вологості повітря (вище 75%), у три рази менші.

Оскільки робоча напруга впливає на наслідок ураження в разі дотику людини до струмопровідних частин, то значення напруги повинно відповідати призначенню електрообладнання та характеру навколишнього середовища. Так, для живлення електропроводів виробничих машин і верстатів допустима напруга 220, 380 та 660 В, для стаціонарних освітлювальних установок – до 220 В; для ручних світильників і ручного інструменту в особливо небезпечних приміщеннях – до 12 В, а в приміщеннях із підвищеною небезпекою – до 36 В.

5.5. Захист від ураження електричним струмом

Запобігти небезпеці під час експлуатації електрообладнання можна за допомогою комплексу заходів, які поділяють на три класи:

1. Технічні захисні заходи, які унеможливлюють дотик людини до струмопровідних частин, що знаходяться під напругою.

2. Технічні захисні заходи, які знижують ступінь ураження людини в разі дотику до струмопровідних частин, що знаходяться під напругою.

3. Організаційні захисні заходи.

До технічних заходів, які не допускають людину в зону з небезпечними та шкідливими виробничими факторами, відносяться: огорожі, високо розміщені неогороджені струмопровідні частини, ізоляція струмопровідних частин, блокування, зорова інформація про небезпеку.

Технічними захисними заходами, що знижують ступінь ураження людини в разі дотику до струмопровідних частин, є: використання малих напруг, занулення, захисне заземлення, відключення, застосування електрозахисних засобів.

Малі напруги пропонують використовувати для живлення електричних споживачів малої потужності (ручна дрель, інструмент), для місцевого освітлення в небезпечних та особливо небезпечних приміщеннях. Малою вважається напруга не більше 42 B для змінного струму та 110 В – для постійного.

Занулення є одним із основних заходів захисту в трифазних чотири -проводових мережах напругою до 1000 В у разі дотику людини до металевих частин електрообладнання, які можуть знаходитись під напругою. Відповідно до ГОСТ 12.1.009-76 занулення – навмисне з'єднання неструмопровідних металевих частин електричного обладнання, які можуть знаходитись під напругою, із заземленою точкою джерела живлення через нульовий провід.

Принцип дії занулення заснований на тому, що замикання фази на корпус при ньому перетворюється на однофазне коротке замикання, що забезпечує спрацьовування максимально струмового захисту М.С.З. (у даному випадку він має вигляд плавких запобіжників) та автоматично відключає установку від мережі живлення (рис.5.2).

Передбачене також повторне заземлення нульового провідника на випадок обриву нульового дроту на ділянці, близькій до нейтралі. У випадку такого заземлення струм стікає на землю, звідки потрапляє в заземлення нейтралі, по ньому – в усі фазні дроти, у тому числі й той, що має пробиту ізоляцію, далі йде на корпус. Таким чином, утворюється контур короткого замикання.

Загальний опір занулення повинен бути такий, щоб задовольнялася умова для напруги дотику

Uгр.доп.  Uдот. (5.2)

де U гр.доп. - гранично допустимий рівень напруги.

Захисне заземлення так само, як і занулення усуває небезпеку ураження людей електричним струмом у разі появи напруги на конструктивних частинах електрообладнання, тобто під час замикання на корпус. Захисне заземлення є обов'язковим заходом захисту в мережах напругою до 1000 В із ізольованою нейтраллю та в мережах із заземленою нейтраллю за напруги змінного струму 380 В та вище, за напруги більше 42 В у приміщеннях із підвищеною небезпекою, особливо небезпечних, а також зовнішніх електроустановках. У вибухонебезпечних приміщеннях заземлення електроустановок має бути за будь-якої напруги живлення.

Захисне заземлення – навмисне з'єднання неструмопровідних металевих частин електрообладнання, які можуть знаходитись під напругою, із землею або її еквівалентом (рис. 5.2).

У разі пробою ізоляції струмопровідних частин на корпус, ізольований від землі, останній виявляється під фазовою напругою Uh.

За наявності заземлення внаслідок стікання струму на землю напруга дотику зменшується і, отже, струм, що проходить через людину, менший, ніж у незаземленій установці. Щоб напруга на заземленому корпусі устаткування була мінімальною, обмежують опір заземлення. В установках 380/220 В він повинен бути не більше 4 Ом, в установках 220/127 В – не більше 8 Ом. Якщо потужність джерела живлення не перевищує 100 кВА, опір заземлення може бути в межах 10 Ом.

Рис. 5.2. Схема занулення в трифазній чотирипроводовій мережі із заземленою нейтраллю: 1— трансформатор; 2 — мережа; 3 — запобіжник; 4— обмотки електродвигуна; 5— корпус електродвигуна; 6— провідник, що занулює; 7— нульовий захисний провідник; 8 – опір заземлення нейтралі

Рис. 5.3. Схема захисного заземлення в мережі з ізольованою нейтраллю:

1— трансформатор; 2 — мережа; 3 — корпус струмоприймача; 4— обмотки електродвигуна; 5—заземлювач; 6—опір заземлення (умовно)

Як заземлюючі пристрої електроустановок у першу чергу повинні бути використані природні заземлювачі. Можливе застосування залізобетонних фундаментів промислових будівель і споруд. За відсутності природних заземлювачів допускається використовувати переносні, наприклад, сталеві труби, стрижні, кутики, які вгвинчують у землю. Заглиблені на у 1-2 м вони повинні мати кінці завдовжки 0,1 – 0,2 м над поверхнею землі, до яких приварюють сполучні провідники.

Категорично заборонено використовувати як заземлювачі трубопроводи з горючими рідинами й газами.

Принцип дії захисного заземлення заснований на зниженні напруги, зумовленої замиканням на корпус, відносно землі до припустимих рівнів напруги дотику Uдот. та кроку Uк:

U гр.доп. Uдот.

Uк.допUк.

Захисне відключення – швидкодіючий захист, що забезпечує автоматичне відключення електроустановки в разі виникнення небезпеки ураження електричним струмом. Така небезпека може бути наслідком замикання фази на корпус електрообладнання, зниження опору ізоляції фаз відносно землі, нижче встановленої межі, дотику людини до струмопровідної частини, що знаходиться під напругою.

Захисне відключення застосовують у тих випадках, коли інші види захисту (заземлення, занулення) ненадійні або до безпеки обслуговування електроустановок висувають підвищені вимоги.

У цьому випадку принцип захисту людини полягає в обмеженні часу проходження через тіло людини небезпечного струму. Основними частинами пристрою захисного відключення є прилад захисного відключення та автоматичний вимикач – сукупність окремих елементів, які реагують на зміни будь-якого параметра електричної мережі й дають сигнал на відключення автоматичного вимикача. Автоматичний вимикач – пристрій, що слугує для відключення ланцюгів, які знаходяться під навантаженням, та в разі короткого замикання. Він реагує на сигнал, який надходить від ПЗВ.

Перед дотиком людини до фази струм дорівнює нулю, а під час дотику – значенню струму, що проходить через тіло.

Основні вимоги до пристрою захисного відключення - швидкодія (0,2с), надійність, селективність, чутливість.

Електрозахисні засоби – вироби для захисту людей, які працюють із електроустановками, від ураження електричним струмом, впливу електричної дуги та електромагнітного поля.

Організаційні захисні заходи полягають:

- у навчанні, інструктажі та допуску до роботи з електроустановками осіб, які пройшли медичний огляд;

- дотриманні ряду технічних вимог під час проведення робіт із відключенням напруги в діючих електроустановках чи поблизу них;

- дотриманні особливих вимог під час роботи на струмопровідних частинах, які знаходяться під напругою.

До роботи на електроустановках допускають осіб з 18 років, які пройшли інструктаж із техніки безпеки (ТБ), перевірку знань правил ТБ та інструкцій відповідно до посади, яку вони обіймають, а також роботи, яку виконують із присвоєнням певної кваліфікаційної групи з ТБ (I–IV).

Організаційними заходами, які убезпечують процес виконання робіт у електроустановках є: оформлення роботи, допуску до роботи, нагляд під час роботи, оформлення перерв та переведень на інші види робіт.

Відповідальними за безпеку роботи можуть бути: особа, яка видає наряд або розпорядження, що допускає до робіт; керівник робіт, спостерігач та члени бригади. Видачу нарядів та розпоряджень проводять особи, відповідальні за електрогосподарство підприємства, які мають кваліфікацію не нижче четвертої групи для електроустановок до 1000 В.