Способи і засоби захисту від електроураження
Заходи щодо електробезпеки переслідують дві мети:
- виключити дотик людини до струмопровідних частин;
- виключити дотик людини до неструмопровідних частин, що випадково опинились під напругою, або понизити небезпечні вражаючі параметри дотику.
Забезпечення недоступності струмопровідних частин:
1) захист відстанню відкритих частин (hmin = 3,5 м в приміщенні; hmin = 6 м на відкритому просторі (залежить від U)), які за умовами експлуатації не можна закрити;
2) захист огорожею всіх струмопровідних частин – ізоляція, огорожі суцільні, сітчасті, шафи;
3) блокування, що розмикають ланцюг при порушенні огорожі – механічні, електричні, електромагнітні; ручні (ключ) або автоматичні;
4) контроль (автоматичний, періодичний) і профілактика ізоляції (завдання контролю ізоляції особливо строго стоїть при експлуатації електричних мереж, що працюють в режимі ізольованої нейтралі).
Захист неструмопровідних частин
1) захисне заземленням, при якому корпуси устаткування з'єднуються із землею з метою зниження напруги дотику;
2) захисне відключення, що спрацьовує при зростанні аварійного параметра (потенціалу на корпусі, струму замикання);
3) застосування плавких запобіжників;
4) захисне занулення – з'єднання металевих неструмопровідних частин електроустановки, які можуть опинитися під напругою, з глухозаземленою нейтраллю;
5) електричне розділення мережі (за допомогою розділових трансформаторів на декілька коротших мереж, опір ізоляції яких буде вищий, а ємність щодо землі менше в порівнянні з мережею в цілому; розділові трансформатори застосовують в умовах підвищеної небезпеки, як правило, в мережах з великою протяжністю і розгалуженістю);
6) застосування малої напруги для світильників, переносних механізмів і т.д.;
7) подвійна ізоляція (розрізняють робочу ізоляцію - це ізоляція струмопровідних частин електроустановки, що виключає поразку електричним струмом; додаткову ізоляцію - передбачена додатково у разі пошкодження робочої ізоляції; подвійну ізоляцію - складається з робочої і додаткової ізоляції);
8) індивідуальні засоби захисту (основні і додаткові);
9) організаційні заходи (проведення інструктажів, вимоги до персоналу (розряд), навчання).
Призначення та область застосування захисного заземлення і занулення
Найбільш поширеним технічним засобом захисту є захисне заземлення.
Захисне заземлення - це навмисне електричне з'єднання із землею або її еквівалентом металевих неструмовпровідних частин, які можуть опинитися під напругою.
Областю застосування захисного заземлення є трифазні мережі напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю і мережі напругою вище 1000 В з будь-яким режимом нейтралі (рис. 3.1).
За наявності заземлення унаслідок стікання струму на землю напруга дотику зменшується і, отже, струм, що проходить через тіло людини, виявляється менше, ніж в незаземленій установці. Щоб напруга на заземленому корпусі устаткування була мінімальною, обмежують опір заземлення
Заземлюючий пристрій складається із заземлювачів (одного або декількох металевих елементів, розташованих на глибині не менше 0,8-1,0 м від поверхні грунту) і заземлюючих провідників, які з'єднують заземлені частини електроустановки із заземлювачем. Заземлювачі можуть бути природними (металеві чи залізобетонні частини комунікацій чи інших споруд, що знаходяться в землі) та штучними (сталеві труби, стрижні, куточкі).
а) б)
Рисунок 3.1 – Схема захисного заземлення:
а) мережа з ізольованою нейтраллю;
б) мережа з заземленою нейтраллю;
1 – заземлене обладнання; 2 – заземлювач захисного заземлення;
3 – заземлювач нейтралі джерела струму
Залежно від місця розміщення заземлювача відносно обладнання розрізняють два типи заземлюючих пристроїв: виносні і контурні. Заземлювачі виносного заземлюючого пристрою розташовуються на відстані від устаткування, що заземлюється, і не знаходяться в зоні розтікання струму, що створює деяку небезпеку поразки людини струмом. Контурний заземлюючий пристрій, заземлювачі якого розташовують по контуру навколо устаткування, що заземлюється, на невеликій відстані один від одного на декілька метрів, що забезпечує кращий ступінь захисту
Занулення – це навмисне електричне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих неструмопровідних частин, які можуть опинитися під напругою.
Занулення застосовується в трифазній мережі із заземленою нейтраллю напругою до 1000 В (рис. 3.2). У мережі із зануленням розрізняють нульовий захисний провідник (НЗ) і нульовий робочий провідник (HP). Нульовий захисний провідник - це провідник, що з'єднує частини, що занулюють, із заземленою нейтральною точкою обмотки джерела струму або її еквівалентом. Нульовий робочий провідник використовують для живлення струмом електроприймачів і теж з'єднують із заземленою нейтраллю трансформатора або генератора.
Рисунок 3.2 – Схема занулення:
1 – занулене обладнання; 2 – заземлювач нульового захисного провідника; 3 – заземлювач нейтралі джерела струму; 4 – плавкі вставки
Принцип дії занулення – перетворити замикання на корпус на однофазне коротке замикання, тобто замикання між фазним і НЗ провідником, з метою створення великого струму, здатного забезпечити спрацювання захисту (у вигляді плавких вставок або автоматів максимального струму), завдяки чому відбудеться автоматичне відключення пошкодженої електроустановки від мережі живлення.