17.4. Классификация технических способов, обеспечивающих электробезопасность
• Электрическая изоляция токоведущих частей. Надежная электрическая изоляция различных токоведущих проводов (внутренние электрические сети, статорные обмотки электродвигателей, обмотки трансформаторов и т. п.) является основой обеспечения электробезопасности. Теоретически надежная и качественная электрическая изоляция может обеспечить 100 %-ную электробезопасность для защищенных частей и сетей, находящихся под напряжением. Однако на практике электрическая изоляция может быть разрушена от механических повреждений, действия химически активной среды, повышенной температуры, неправильной эксплуатации электроустановок. При этом может появиться напряжение на корпусах машин и оборудования, которые обычно не находятся под напряжением. В электротехнике различают рабочую, дополнительную, двойную и усиленную изоляцию. Рабочей является электрическая изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая ее нормальную работу в заданных условиях эксплуатации. Например, изоляция статорной обмотки асинхронного электродвигателя от его корпуса; изоляция между фазными проводами трехфазной сети. Дополнительной называют изоляцию, предусмотренную дополнительно к рабочей для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции. Двойная изоляция представляет собой электрическую изоляцию, состоящую из рабочей и дополнительной изоляции. Усиленная изоляция — это улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающая такую степень защиты от поражения током, как и двойная изоляция.
Например, двойной изоляцией обладает электрическая дрель с пластмассовым (диэлектрическим) корпусом который является второй степенью изоляции.
Электрическая изоляция силовой или осветительной электропроводки считается достаточной, если ее сопротивление между проводом каждой фазы и землей, или между разными фазами на участке, ограниченном последовательно включенными плавкими предохранителями, составляет не менее 0,5 МОм.
Зануление — превращение замыкания на корпус электроустановки в однофазное короткое замыкание. В результате возникает большой ток короткого замыкания, который вызывает срабатывание токовой защиты и отключение поврежденного участка.
Защитное заземление обеспечивает защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям оборудования, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения электрической изоляции. •
Защитное отключение — быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при изменении (более установленных пределов) параметров электроустановки или электрической сети (появление напряжения на корпусе, уменьшение сопротивления фазного провода относительно земли и др.). • Ограждение неизолированных токоведущих частей и расположение их на недоступной высоте. Неизолированные токоведущие части (провода), закрепленные на изоляторах, располагают на определенной высоте, где они недоступны для случайного прикосновения, или их закрывают крышками, кожухами, например, в местах соединительных зажимов электродвигателей, в распределительных устройствах. Если ограждения изготовляют из диэлектриков или металла, то их располагают на определенном расстоянии от неизолированных токоведущих частей, величина которого зависит от напряжения установки. Например, наименьшее расстояние для установок напряжением до 1000 В составляет 50 мм; 6000 В—120 мм, 10000 В—150 мм.
Малое напряжение применяют для уменьшения опасности поражения электрическим током путем использования напряжения 12 и 42 В.
В особо неблагоприятных условиях (в колодцах, траншеях, подвалах, сырых помещениях) для питания переносных электросветильников применяют напряжение 12 В. В помещениях с повышенной опасностью поражения электротоком (аккумуляторные, котельные и другие помещения с повышенной влажностью и токопроводящими полями) необходимо применять ручной электрифицированный инструмент, переносные лампы, работающие при напряжении 42 В. Для получения малого напряжения применяют специальные понижающие трансформаторы. При этом один конец вторичной обмотки трансформатора и его корпус следует заземлять на случай пробоя изоляции между первичной и вторичной обмотками, т. е. для защиты от перехода высокого напряжения (380 и 220 В) на вторичную обмотку трансформатора (рис. 17.1).
Блокировочные устройства не допускают ошибок персонала при работе на электроустановках. Например, дверь в распределительное устройство напряжением выше 1000 В снабжается электромагнитным замком, позволяющим только тогда открыть дверь, когда отключены выключатели, через которые напряжение подается внутрь (на распределительное устройство). Как правило, блокировки представляют собой устройства, которые допускают только определенный порядок включения (отключения) механизма, исключая тем самым попадание человека в зону, где возможно прикосновение к токоведушим частям.
Рис.
17.3 Трёхфазная сеть с глухо заземлённой
нейтралью и нулевым поводом.
Рис.
17.2. Схема, поясняющая принцип защитного
разделения цепей
Электрическое разделение сетей осуществляется с помощью специальных разделительных трансформаторов. Сеть делят на отдельные короткие участки (2...6 м) с помощью трансформатора с коэффициентом трансформации 1÷1 (рис. 17. 2).
При
этом емкость конденсатора (провод—земля)
мала (С→0)
вследствие
малой протяженности сети и, следовательно,
емкостное сопротивление электрических
проводов относительно земли
велико:
,
так как Хс=1/(2πfС),
где f
—
частота тока.
Этим достигается общий высокий уровень изоляции проводов за разделительным трансформатором независимо от активного сопротивления изоляции R.
При пробое изоляции в токоприемнике и прикосновении человека к корпусу, через него пройдет ток, определяемый напряжением сети, деленным на сопротивление , т. е. ток через человека будет мал и не вызовет никаких ощущений.