5.Способы и средства защиты персонала при однофазных замыканиях на корпус

Однофазные замыкания происходят при повреждении изоляции электроприборов, линий электропередач, что создает опасность из-за появления на корпусах, опорах напряжений источников питания. Если, например, питание осуществляется от трехфазной сети 380/220 В, то при замыкании на корпусе электроприбора относи­тельно земли появится фазное напряжение 220 В. Ток замыкания, возникающий в этом случае, создает опас­ные потенциалы не только на самом оборудовании, но и возле него из-за растекания на землю с оснований и фундаментов. Высокие потенциалы создают также опас­ность возникновения пожаров.

Защиту от поражения электрическим током и возгора­ний оборудования в случае замыканий на корпус осу­ществляют различными техническими средствами:

-защитным заземлением, обеспечивающим снижение на­пряжения прикосновения (на корпусе) и шага;

-защитным отключением, которое производит отключе­ние поврежденного участка сети или оборудования;

-занулением, которое отключает оборудование и сни­жает напряжение прикосновения и шага на период сраба­тывания отключающего аппарата.

5.1. Защитное заземление .

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металличе­ских не токоведущих частей оборудования, которые мо­гут оказаться под напряжением в случае замыкания на корпус, а также по другим причинам (индуктивные на­водки, разряд молнии и т.п.).

Назначение защитного заземления - уменьшение опас­ности поражения током в случае прикосновения к кор­пусу электроустановки, оказавшейся под напряжением вследетвии замыкания на корпус или по другим причи­нам.

Защитное заземление следует отличать от рабочего заземления (соединение с землей отдельных точек электрической цепи, напр. нейтральной точки пи­тающего генератора, для обеспечения надлежащей рабо­ты в нормальных или аварийных условиях) и заземления молниезащиты (соединение с землей молниеприемников и разрядников для отвода токов молнии в землю).

Принцип действия защитного заземления - снижение До безопасных значений напряжений прикосновения путем понижения потенциалов заземленного оборудования отно­сительно земли.

Область применения защитного заземления:

а)сети напряжением до 1000 В - трехфазные трехпроводные с изолированной нейтралью; однофазные двухпроводные, изолированные от земли; постоянного тока двухпроводные с изолированной средней точкой источ­ника ;

6)сети напряжением выше 1000 В - переменного и постоянного тока с любым режимом нейтральной или средней точки источника.

При этом заземление обязательно при напряжении 380В и выше переменного тока и 440В и выше постоян­ного во всех случаях; при напряжениях выше 42В пере­менного тока и 110 постоянного - в помещениях с по­вышенной опасностью, в особо опасных помещениях и наружных установках; независимо от напряжения - во взрывоопасных помещениях.

Заземление выполняют, соединяя корпус электрообо­рудования с электродами, расположенными в земле, с помощью заземляющих проводников. На рис.12 приведена схема защитного заземления оборудования в трехфазной сети с изолированной нейтралью.

Рис. 12 Схема заземления : а) - принципиальная; б) - замещения

Напряжение на корпусе относительно земли при за­мыкании фазы на заземленный корпус будет определятся падением напряжения на сопротивлении эаземлителя Rз

U_з=I_з + R_з . Ток через заземлитель можно найти по формуле:

I_з = 3 * U_ф / ( 3 * R_з + Z_из ) . Ток, проходящий через тело человека:

I_h = U_з / R_h = I_з * R_з / R_h

Из приведенных формул следует, что защитное за­земление только тогда успешно выполняет свою функ­цию, когда его сопротивление не превышает допустимых значений. Нормирование заземлений дано в ПУЭ. В электроустановках до 1000 В с изолированной ней­тралью сопротивление заземления не должно превышать:

- при мощности источников питания 100 кВА и более

R_з =< 4 Ом;

- при мощности менее 100 кВА, R₃ =< 10 Ом.