Технические способы и средства защиты от поражения электрическим током

1. Изоляция токоведущих частей — одна из важнейших задач обслуживающего персонала электроустановок. Состояние изоляции должно находиться в строгом соответствии с ПУЭ. Эти правила предусматривают для всех видов электроизделий совершенно определенное значение сопротивления изоляции, требуют соответствия класса изоляции изделия номинальному напряжению сети или установки, условиям окружающей среды и т. д.

Для своевременного выявления дефекта ПУ предусматривают периодические испытания изоляции и внешний осмотр.

Для переносного инструмента применяется двойная изоляция — устройство в одном токоприемнике двух независимых одна от другой ступеней изоляции, каждая из которых рассчитана на номинальное напряжение. Повреждение одной из них не должно приводить к появлению потенциала на доступных прикосновению металлических частях (например, покрытие металлического корпуса слоем изоляционного материала с хорошей механической и электрической прочностью). На корпусе изделия с двойной изоляцией на видном месте наносится геометрический знак — квадрат в квадрате, что отличает его от обычных изделий.

2. Применение малых напряжений. Для устранения опасности поражения током применяют пониженное напряжение < 36V.

В особо опасных помещениях при особо неблагоприятных условиях (работа в металлическом резервуаре, на токопроводящем полу лежа и т. п.) для переносных ламп требуется напряжение 12V.

3. Электрическое разделение сетей. В разветвленной электрической сети с большой протяженностью исправная изоляция может иметь малое сопротивление и большую величину емкости проводов. Это крайне нежелательно, так как в сетях до 1000V с изолированной нейтралью утрачивается защитная роль изоляции проводов и усиливается угроза поражения током.

Этот существенный недостаток можно устранить путем защитного разделения сети, т. е. разделения разветвленной цепи на отдельные небольшие участки, электрически не связанные между собой.

Разделение осуществляется с помощью специальных разделительных трансформаторов. Тогда у изолированных участков увеличивается сопротивление изоляции и уменьшается емкость проводов.

4. Обеспечение недоступности прикосновения к токоведущим частям осуществляется размещением их на недоступной высоте, ограждением, размещением на изоляторах и т. д. с выполнением регламентированных ПУЭ изоляционных расстояний по воздуху от токоведущих частей до защитных сооружений.

При этом должны быть приняты доступные меры предосторожности: например,.

• 1) на высоте — соответствующие ограждения;
• 2) блокировки;
• 3) знаки безопасности;
• 4) предупреждающие плакаты;
• 5) защитное заземление — это соединение с землей металлических частей оборудования, не находящихся под напряжением в обычных условиях, но которые могут оказаться под напряжением в результате нарушения изоляции электроустановки. Его назначение — устранить опасность поражения людей током.

Принцип действия — уменьшение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага. Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования и выравниванием потенциалов за счет увеличения потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по величине к потенциалу заземленного оборудования.

Область применения — трехфазные сети с U 1000 В с любым режимом нейтрали — с изолированной нейтралью с заземленной нейтралью.

Различают два вида заземления: выносное (сосредоточенное) и контурное (распределенное).

Нельзя применять для заземления трубопроводы горючих жидкостей и газов и взрывоопасных газов, а также трубопроводов, покрытых защитной изоляцией (от коррозии).

Согласно ПУЭ сопротивление защитного заземления в любое время года не должно превышать:

• а) 40 ма — в установках до 1000 В (если мощность источника тока < 100 кВ А, то сопротивление заземления допускается 10 Ом);
• б) 0,5 Ом в установках > 1000 В с большими токами замыкания на землю (> 500 А);
• в) 250/I3, но не более 10 Ом — в установках > 1000 В с малыми токами замыкания на землю и без компенсации емкостных токов.

Если заземляющее устройство используется одновременно для U < 1000 В, то сопротивление заземления не должно превышать 125/I3, но не более 10 Ом.

Контроль защитного заземления. Недостатки защитного заземления:

• а) Не защищает от поражения электрическим током при непосредственном прикосновении к токоведущим частям.
• б) При U < 1000 В с заземленной нейтралью не всегда обеспечивает надежную защиту, что требует достаточно быстрого отключения поврежденного участка.
• 6) защитное зануление — присоединение к неоднократно заземленному нулевому проводу металлических частей электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением при повреждении их изоляции или однофазного КЗ в электроустановках до 1000 В с глухозаземленной нейтралью.

Принцип действия: превращение пробоя на корпус в однофазном КЗ (то есть между фазным и нулевым проводом) с целью создания большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты и автоматического отключения поврежденной установки.

Скорость отключения с момента появления напряжения на установке: 5−7 сек. — при плавких предохранителях, 1−2 сек. при защите автоматами.

Область применения: трехфазные четырехпроводные сети до 1000 В с глухозаземленной нейтралью. Это сети 380/220 В и 220/127 В.

По правилам ПУЭ нулевой провод должен иметь проводимость не более ½ проводимости фазного провода.

Назначение заземления нейтрали — уменьшение до безопасного значения напряжения относительно земли нулевого провода при случайном замыкании фазы на землю.

Назначение повторного заземления нулевого провода — уменьшение опасности поражения током при обрыве нулевого провода и замыкании фазы на корпус за местом обрыва.

Согласно ПУЭ Rп должно быть <= 10 Ом, лишь в сетях с трансформаторами W = 100 кВ, А и меньше, сопротивление каждого повторного заземления может достигать 30 Ом при условии, что в этой сети число повторных заземлений не менее трех.

7) защитное отключение — устройство, быстро (не более 0,2 сек) автоматически отключающее участок электрической сети при возникновении в нем опасности поражения человека током.

Основными частями устройства являются прибор и автоматический выключатель.

Прибор — совокупность элементов, реагирующих на изменение параметров электрической цепи и дающих сигнал на отключение автоматического выключателя. Это датчики, реле, усилители.

• 8) защитные средства, применяемые на электроустановках, условно делятся на три группы:
  • а) изолирующие;
  • б) ограждающие;
  • в) вспомогательные.
  • а) Изолирующие средства делятся на основные и дополнительные:

Основные — способны длительное время выдерживать рабочее напряжение и поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением, и работать на них. (Диэлектрические резиновые перчатки, инструмент с изолированными рукоятками, токоискатели для U 1000 В — штанги, изолирующие и токоизмерительные клещи, указатели высокого напряжения.).

Дополнительные — обладают недостаточной электрической прочностью и не могут самостоятельно защитить человека от поражения током. Их назначение — усилить защитное действие основных изолирующих средств, вместе с которыми они должны применяться.

Для U < 1000В — диэлектрические калоши, коврики и изолирующие подставки.

Для U > 1000В — диэлектрические перчатки, боты, коврики и изолирующие подставки.

• б) Ограждающие защитные средства предназначены:
  • — для временного ограждения токоведущих частей (переносные ограждения, щиты, изолирующие накладки и т. д.);
  • — для предупреждения ошибочных операций (предупредительные плакаты);
  • — для временного заземления отключенных токоведущих частей (временные защитные заземления).
• в) Вспомогательные защитные средства предназначены для индивидуальной защиты работающего от световых, тепловых и механических воздействий (защитные очки, противогазы, специальные рукавицы и т. д.)

Исправность защитных средств должна проверяться осмотром перед каждым применением, а также периодически через 6−12 месяцев.