Технические способы и средства защиты от поражения электрическим током

Для обеспечения электробезопасности должны применяться отдельно или в сочетании друг с другом следующие технические способы и средства:

v защитное заземление;

v зануление;

v выравнивание потенциалов;

v электрическое разделение сетей;

v защитное отключение;

v изоляция токоведущих частей (рабочая, дополнительная, усиленная, двойная);

v оградительные устройства;

v предупредительная сигнализация, блокировка;

v знаки безопасности;

v средства защиты и предохранительные приспособления.

Металлические части электроустановок, нормально не находящиеся под напряжением, могут оказаться под опасным напряжением относительно земли в результате нарушения (пробоя) изоляции.

Прикосновение к корпусам установок с поврежденной изоляцией столь же опасно, как и непосредственно к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Поэтому электроустановки должны иметь защитные устройства, обеспечивающие безопасность прикосновения к металлическим корпусам поврежденных установок.

К самым распространенным защитным устройствам относятся защитное заземление или зануление и защитное отключение.

4.1 Защитное заземление.

Защитное заземление обеспечивает безопасность обслуживания электроустановок в сетях питания с изолированной от земли нейтралью источника питания. Оно представляет собой преднамеренное соединение с землей нетоковедущих металлических частей электроустановок посредством заземляющих проводников и заземлителей.

Заземлители в виде металлических электродов (отрезков металлических труб, штырей, уголков, полос) помещаются непосредственно в землю и должны иметь малое сопротивление растеканию тока в земле.

Защитное заземление необходимо для снижения напряжения относительно земли до безопасной величины на металлических частях электроустановок, нормально не находящихся под напряжением, но оказавшихся под таковым в результате повреждения изоляции.

При снижении напряжения на заземленном оборудовании относительно земли ток, проходящий через тело человека, оказавшегося включенным параллельно цепи «корпус-земля», снижается до безопасной величины.

Сущность защиты заключается в том, что при замыкании ток проходит по обеим параллельным ветвям и распределяется между ними обратно пропорционально их сопротивлениям. Ток всегда выбирает путь наименьшего сопротивления.(см.рис.6).

Сопротивление заземлителя r3 мало по сравнению с сопротивлением тела человека Rч.

Напряжение, под которым оказывается человек определяется:

Vчел=Uзаз*Rз/Rчел, В

Для того, чтобы уменьшить ток, проходящий через тело человека, необходимо малое сопротивление заземлителя, т.е.

Iчел=Iз*Rз/Rчел, (А), где

Ø Iчел- величина силы тока, проходящего через человека, А;

Ø Iз- величина силы тока, замыкания стекающего с заземлителя, А;

Ø Rз- сопротивление заземлителя, Ом;

Ø Rчел- сопротивление тела человека, Ом.

Защитное заземление (рис. 7) состоит из группы заземлителей 1 и соединительной полосы 2, помещенных непосредственно в земле, при помощи которых осуществляется надежное соединение (контакт) с землей и обеспечивается малое сопротивление растеканию тока. В заземляющее устройство входит также заземляющая магистральная полоса 3, положенная по периметру внутри помещения, где размещено оборудование. Оборудование 4, подлежащее заземлению, присоединяется параллельно к магистральной полосе заземления, соединительными проводами 5, присоединенными к оборудованию при помощи болтов 6.

В качестве естественных заземлителей могут быть использованы металлические конструкции зданий, водопроводные трубы, свинцовые оболочки кабелей и другие металлические сооружения, имеющие надежное соединение с землей и достаточно малое сопротивление растеканию тока в земле. Не разрешается использовать в качестве естественных заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, взрывоопасных газов и трубопроводы, покрытые изоляцией для защиты от коррозии.

При невозможности использования естественных заземлителей или при слишком большом сопротивлении растеканию тока устраиваются искусственные заземлители.

4.2 Зануление.

В электроустановках с напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью безопасность обслуживания электроустановок обеспечивается устройством зануления, т.е. преднамеренное соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением (рис. 8).

При таком электрическом соединении, если оно надежно выполнено, всякое замыкание на корпус превращается в однофазное короткое замыкание (т.е. замыкание между фазами и нулевым проводом). При этом возникает ток такой силы, при которой обеспечивается срабатывание защиты (предохранителя или автомата) и автоматическое отключение поврежденной части установки.

Зануление – это способ защиты от поражения электрическим током быстрым отключением поврежденного участка сети, с последующим отключением всей поврежденной установки.

Цепь зануления (трансформатор – фазные провода – защитные нулевые проводники – трансформатор) имеет малое сопротивление (доли Ома). При замыканиях на корпус, ток, проходящий по этой цепи, достигает сотен Ампер.

Кратковременно до срабатывания защиты на всех элементах цепи зануления появляется напряжение.

Повторное заземление нулевого защитного провода предназначено для снижения этого напряжения.

4.3 Средства защиты.

Электрозащитным являются средства, служащие для защиты людей, работающих с электроустановками, от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги и электромагнитного поля.

Электрозащитные средства могут быть основными и дополнительными.

Средства защиты, изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановки, и которые позволяют прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением являются основными.

Средства защиты, которые сами по себе не могут при данном напряжении обеспечить защиту от поражения током, а применяются совместно с основными электрозащитными средствами, являются дополнительными средствами.

К основным электрозащитным средствам, применяемым в электроустановках напряжением до 1000 В, относятся:

Ø изолирующие штанги;

Ø изолирующие и электроизмерительные клещи;

Ø указатели напряжения;

Ø диэлектрические перчатки;

Ø Слесарно – монтажный инструмент с изолирующими рукоятками.

К дополнительным электрозащитным средствам в электроустановках напряжением до 1000 В относятся:

Ø диэлектрические галоши;

Ø диэлектрические коврики;

Ø переносные заземления;

Ø изолирующие подставки и накладки;

Ø плакаты и знаки безопасности.

К основным электрозащитным средствам для работы в электроустановках напряжением выше 1000 В относятся:

q изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, указатели напряжения для фазировки;

q изолирующие устройства и приспособления для работ на с непосредственным прикосновением электромонтера к токоведущим частям (изолирующие лестницы, площадки, изолирующие тяги, канаты, корзины телескопических вспышек, кабины для работы у провода и др.).

К дополнительным электрозащитным средствам, применяемым в электроустановках напряжением выше 1000 В, относятся:

q диэлектрические перчатки;

q диэлектрические боты;

q диэлектрические ковры;

q индивидуальные экранирующие комплекты;

q изолирующие подставки и накладки;

q диэлектрические колпаки;

q переносные заземления;

q оградительные устройства;

q плакаты и знаки безопасности.