5.6. Нормування напруги дотику

У відповідності до ДСТ 12.1.038-82 установлюються норми гранично припустимих напруг дотику та струмів залежно від тривалості впливу, умов виконання робіт і режиму роботи електричних мереж. В табл.5.2. приведені ці рiвнi під час проходження струму від однієї руки до другої та від руки до ніг у разі нормального режиму роботи електроустановок для мереж до 1000 В з будь-яким режимом нейтралі і вище з ізольованою нейтраллю.

Таблиця 5.2. Норми напруги дотику

Нормована величина	Гранично допустимі рівні при тривалості впливу струму, сек
Змінний 50 Гц	0,1	0,5	0,9	1	Більше 1
U, B	500	100	55	50	36
I, мА	500	100	55	50	6

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

Так як робоча напруга впливає на наслідок враження у 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 допускається напруга 220, 380 та 660 В, для стаціонарних освітлювальних установок - до 220 В; для ручних світильників і ручного інструменту в приміщеннях особливо небезпечних - до 12 В, а в приміщеннях з підвищеною небезпекою - до 36 В.

5.7. Захист від ураження електричним струмом

Безпека експлуатації електрообладнання забезпечується комплексом заходів, які можна поділити на три класи:

1. Технічні захисні заходи, які запобігають дотику людини до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою.

2. Технічні захисні заходи, які знижують ступінь поразки людини при дотику до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою.

3. Організаційні захисні заходи.

До технічних заходів, які не допускають людину у небезпечну зону, де діють небезпечні та шкідливі виробничі фактори відносяться: огорожі, висота розміщення неогороджених струмоведучих частин, ізоляція струмоведучих частин, блокування, зорова інформація про небезпеку.

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

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

Занулення є одним з основних заходів захисту у трьохфазних чотирьох - проводових мережах напругою до 1000 В від дотику людини до металевих частин електрообладнання, які можуть опинитись під напругою. Відповідно до ГОСТ 12.1.009-76, занулення - навмисне з'єднання неструмопровідних металевих частин електричного обладнання, які можуть опинитись під напругою, з заземленою точкою джерела живлення через нульовий провід.

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

Рисунок 5.2. Схема занулення в трифазній чотирьохпроводовій мережі із заземленою нейтраллю: 1— трансформатор; 2 — мережа; 3 — запобіжник; 4— обмотки електродвигуна; 5— корпус електродвигуна; 6— занулюючий провідник; 7— нульовий захисний провідник; 8 - опір заземлення нейтралі

Передбачається повторне заземлення нульового провідника на випадок обриву нульового дроту на ділянці, близькій до нейтралі. По цьому заземленні струм стікає на землю, звідки потрапляє в заземлення нейтралі, по ньому у всі фазні дроти, включаючи той, що має пробиту ізоляцію, далі на корпус. Таким чином, утворюється контур короткого замикання

Загальний опір занулення повинен бути обраний таким, щоб виконувалась умова для напруги дотику:

Uгр.доп  Uдот (5.3)

де Uгр.доп - гранично припустимий рівень напруги.

Захисне заземлення також як і занулення усуває небезпеку поразки людей електричним струмом у разі появи напруги на конструктивних частинах електрообладнання, тобто під час замикання на корпус. Є обов'язковим заходом захисту у мережах напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю та у мережах з заземленою нейтраллю при напрузі змінного струму 380 В та вище, при напругах більш 42 В - у приміщеннях з підвищеною небезпекою, особливо небезпечних, а також зовнішніх електроустановках. У вибухонебезпечних приміщеннях заземлення електроустановок виконується при будь-якій напрузі живлення.

Захисне заземлення - навмисне з'єднання неструмоведучих металевих частин електрообладнання, які можуть опинитись під напругою, з землею або її еквівалентом для захисту людей та тварин. (рис. 5.2).

Рисунок 5.2. Схема захисного заземлення в мережі з ізольованою нейтраллю:

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

У разі пробою ізоляції струмоведучих частин на корпус, ізольований від землі, він виявляється під фазовою напругою Uф.

За наявності заземлення унаслідок стікання струму на землю напруга дотику зменшується і, отже, струм, що проходить через людину, виявляється менше, ніж у незаземленій установці. Щоб напруга на заземленому корпусі устаткування була мінімальною, обмежують опір заземлення. В установках 380/220 В він повинний 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.

В якості заземлюючих пристроїв електроустановок в першу чергу повинні бути використані природні заземлювачі. Можливе застосування залізобетонних фундаментів промислових будівель і споруд. За відсутності природних заземлювачів допускається застосування переносних, наприклад, сталевих труб, стрижнів, кутків, що угвинчуються в землю. Після заглиблення в землю на глибину 1-2 м вони повинні мати кінці завдовжки 0,1 – 0,2 м над поверхнею землі, до яких приварюються сполучні провідники.

Категорично забороняється використовувати в якості заземлювачів трубопроводи з горючими рідинами і газами.

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

Uгр.допUдот

Uк.допUк

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

Захисне відключення (рис.5.4) застосовується у тих випадках, коли інші види захисту (заземлення, занулення) не надійні або до безпеки обслуговування електроустановок пред'являються підвищені вимоги .

Рисунок 5.4.Принципова схема пристроїв захисного відключення (ПЗВ), яке реагує на напругу корпуса відносно землі:

1. - корпус; 2- автоматичний вимикач; КО – котушка, що відключає; Н – реле напруги максимальне;R_з – опір захисного заземлення; R_в – опір допоміжного заземлення

Принцип захисту людини полягає в цьому випадку в обмеженні часу протікання через тіло людини небезпечного струму.

Основними частинами пристрою захисного відключення є прилад захисного відключення та автоматичний вимикач. - сукупність окремих елементів, які реагують на змінення будь-якого параметра електричної мережі та дають сигнал на відключення автоматичного вимикача. Автоматичний вимикач - пристрій, що слугує для відключення ланцюгів, які знаходяться під навантаженням та при короткому замиканні. Він повинен автоматично відключати при надходженні сигналу від приладу захисного відключення.

Перед дотиком людини до фази цій струм дорівнював нулю, а при дотику- значенню струму, що протікає через тіло.

Електрозахисні засоби - вироби для захисту людей, працюючих з 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, що пройшли медичний огляд;

- виконанні ряду технічних вимог під час проведення робіт з відключенням напруги в діючих електроустановках чи поблизу від них;

- виконанні особливих вимог при роботах на струмопровідних частинах, які знаходяться під напругою.

До роботи на електроустановках допускаються особи з 18 літнього віку, які пройшли інструктаж з техніки безпеки ТБ, перевірку знань правил ТБ та інструкцій у відповідності з посадою, що вони займають, стосовно до роботи, яка виконується з присвоєнням відповідної кваліфікаційної групи по ТБ (I-IV).

Організаційними заходами, що забезпечують безпеку при виконанні 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, що видає наряд або розпорядження, яке допускає до робіт, відповідальний керівник робіт, спостерігаючий 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.