Захист людини від ураження в аварійних режимах

До основних способів захисту при раптовій появі напруги на металевих частинах електроустановок, що не проводять струм, належать:

• захисне заземлення;

• занулення;

• вирівнювання потенціалів;

• захисне вимкнення.

Захисне заземлення - це навмисне електричне з'єднання з землею, або її еквівалентом, металевих частин обладнання, що не проводять струму, але можуть опинитися під напругою.

Призначення захисного заземлення - захист від небезпеки ураження електричним струмом при дотику до металевих корпусів електрообладнання, яке внаслідок порушення електричної ізоляції опинилося під напругою.

Принцип дії захисного заземлення полягає в зниженні до безпечних значень напруги дотику, яка обумовлена замиканням на корпус.

Захисне заземлення є ефективним засобом захисту для електроустановок, які живляться від електричних мереж напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю, і в мережах напругою вище 1000 В як з ізольованою, так і заземленою нейтраллю.

Заземлення електроустановок необхідно виконувати:

• при напрузі 380 В і вище - для змінного струму і 440 В і вище - для постійного струму;

• у приміщеннях з підвищеною небезпекою і особливо небезпечних, а також в зовнішніх установках заземлення обов'язкове при номінальній напрузі 42 В змінного і 110 В постійного струму.

Типи заземлюючих пристроїв

Заземлюючий пристрій - сукупність заземлювачів і заземлюючих дротів.

Заземлювачі – електроди, які з'єднані між собою і знаходяться в безпосередньому контакті з землею.

Заземлюючі дроти – провідники, які з'єднують заземлені частини електроустановки із заземлювачем.

Розрізняють два типи заземлюючих пристроїв: виносний і контурний.

Виносне заземлення характеризується тим, що заземлювач винесений за межі майданчика, на якому розміщено обладнання, що заземляється.

Використовується виносне заземлення лише при малих струмах замикання на землю, в установках до 1000 В.

У контурному заземлюючому пристрої заземлювач розміщується по контуру, периметру майданчика, на якому знаходиться обладнання, яке необхідно заземлити.

Заземлювачі бувають штучні та природні.

Як природні заземлювачі можна використовувати прокладені в землі водопроводні та інші металеві труби, металеві і залізобетонні конструкції будівель і споруд, які з'єднані з землею.

Штучні заземлювачі - це вертикальні та горизонтальні електроди.

Згідно з ПУЕ нормування захисного заземлення проводиться за величиною допустимого опору заземлення пристрою, залежно від споживаної напруги електроустаткування і від потужності джерела струму.

Для електроустаткування напругою до 1000 В опір заземлення не повинен перевищувати 4 Ом;

якщо потужність джерел струму (генераторів або трансформаторів) 100 кВт і менше, тоді допускається опір заземлюючого пристрою 10 Ом.

Для установок напругою вище 1000 В опір заземлення не повинен перевищувати 0,5 Ом - при ефективно заземленій нейтралі тобто при великих струмах замикання на землю (більше 500 А).

Зануленням називається навмисне електричне з'єднання металевих частин електричних установок, що не проводять струм, але можуть опинитися під напругою, з нульовим захисним провідником. Застосовується в трифазних чотиридротових електричних мережах до 1000 В із глухозаземленою нейтраллю.

Нульовий захисний провідник - це провідник, який з'єднує частини, що занулюються з глухозаземленою нейтральною точкою обмотки джерела струму або її еквівалентом.

Призначення занулення - усунення небезпеки ураження струмом у випадку дотику до корпусу електричної установки та інших металевих частин, що не проводять струму та можуть опинитися під напругою, відносно землі внаслідок замикання на корпус та через інші причини.

Принцип дії занулення - перетворення замикання на корпус на однофазне коротке замикання, тобто замикання між фазним і нульовим захисним провідником з метою викликати великий струм, здатний забезпечити спрацювання захисту і таким чином автоматично відключити пошкоджену електроустановку від мережі живлення.

Занулення має дві захисні дії - швидке автоматичне вимкнення установки від мережі і зниження напруги занулених металевих неструмоведучих частин, які опинилися під напругою відносно землі.

Таким захистом є плавкі запобіжники або автомати максимального струму, магнітні пускачі з вмонтованим тепловим захистом, автомати, які здійснюють захист одночасно від струмів короткого замикання і перевантаження. Захист може спрацьовувати на струм або тепло. Швидкість відключення пошкодженої установки, тобто час з моменту появи напруги на корпусі до моменту вимкнення установки від електромережі, складає 5-7 с при захисті установки плавкими запобіжниками і 1-2 с - при захисті автоматами.

Захисне вимкнення - швидкодіючий захист, який забезпечує автоматичне вимкнення електроустановки при виникненні в ній небезпеки ураження струмом.

Така небезпека може виникнути при

- замиканні фази на корпус електрообладнання;

- при зниженні опору ізоляції фаз відносно землі нижче певного рівня;

- при появі в мережі вищої напруги;

дотику людини до струмоведучої частини, яка знаходиться під напругою.

В цих випадках відбувається зміна деяких електричних параметрів: наприклад, можуть змінитися напруга корпусу відносно землі, напруга фаз відносно землі, напруга нульової послідовності та ін. Зміна будь-якого з цих параметрів до певної межі, при якій виникає небезпека ураження людини струмом, може служити імпульсом, який викликає спрацювання захисного вимикаючого пристрою, тобто автоматичне вимкнення небезпечної ділянки мережі.

Пристрої захисного вимкнення повинні забезпечувати вимкнення несправної електроустановки за час не більше 0,2 с.

 

Лекція 7