Файл: Программа обследования состояния техники безопасности при эксплуатации элект роустановок потребителей.pdf

36 мыканиях во вторичной сети, однако при соблюдении всех требований ПУЭ к разделяющим трансформаторам и надлежащем контроле за их техническим состоянием, вероятность таких за- мыканий невелика.
Разделение сети можно осуществить также с помощью преобразователя, имеющего раздель- ные (не связанные электрически) обмотки, и питающего только один электроприёмник (напри- мер, преобразователь частоты на 200 или 400 Гц).
Способ отличается высокой эффективностью защиты, применяется в установках до 1 кВ, ра- ботающих в условиях повышенной и особой опасности (например, ручной электроинструмент).
Недостатком способа является его неэкономичность (для каждого электроприёмника нужен раз- деляющий трансформатор или преобразователь).
3.10. Контроль изоляции
Поддержание сопротивления изоляции на высоком уровне уменьшает вероятность замыканий на землю, на корпус и поражений людей электрическим током. Контроль изоляции может быть приёмосдаточным, периодическим или постоянным (непрерывным).
В мало разветвлённых сетях с изолированной нейтралью, где ёмкость фаз относительно земли невелика, сопротивление изоляции является основным фактором безопасности. Поэтому ПУЭ требует в сетях до и выше 1 кВ с изолированной нейтралью осуществлять постоянный кон- троль изоляции.
В сетях с большой ёмкостью и в сетях с заземлённой нейтралью сопротивление изоляции не определяет безопасности, однако повреждение изоляции может стать причиной поражения при прикосновении к изолированной токоведущей части. Поэтому и в таких сетях должен проводить- ся контроль изоляции, правда, можно ограничиться периодическим контролем.
Правила предусматривают проведение периодических проверок сопротивления изоляции ма- гаомметром. Измеряется сопротивление изоляции каждой фазы относительно земли и между фа- зами на каждом участке между двумя последовательно установленными предохранителями, вы- ключателями и другими устройствами или за последним предохранителем (выключателем). Со- противление изоляции каждого участка в установках напряжением до 1000 В согласно ПУЭ должно быть не ниже 0,5 МОм на фазу. Неудобство таких измерений состоит в том, что они должны проводиться при полном снятии напряжения с установки и при отключенных электро- приёмниках (в осветительных сетях - при вывернутых лампах накаливания). В настоящее время разработаны приборы, позволяющие измерять сопротивление изоляции под напряжением и при включённых электроприёмниках. Постоянный (непрерывный) контроль изоляции проводится под рабочим напряжением с подключенными потребителями, поэтому он дает информацию о вели- чине сопротивления изоляции всей электроустановки. Наиболее простой схемой постоянного контроля изоляции является схема трех вольтметров (рис. 11).

37
Принцип действия схемы трех вольтметров можно уяснить с помощью векторных диаграмм
(рис. 12).
При нормальном состоянии изоляции (рис. 12а) каждый из вольтметров показывает напряже- ние соответствующей фазы относительно земли. При полном (металлическом, глухом) замыка- нии одной из фаз, например, фазы А, на землю (рис. 126) вольтметр подключённый к этой фазе, покажет нуль, а вольтметры подключённые к другим фазам - линейное напряжение.
На практике чаще возникают замыкания на землю через переходное сопротивление (неполное замыкание). В этом случае (рис. 12в) вольтметр повреждённой фазы покажет напряжение больше нуля, но меньше фазного, а вольтметры исправных фаз — напряжение больше фазного, но мень- ше линейного. Конкретные значения показаний вольтметров определяются величиной переход- ного сопротивления в месте замыкания на землю.
Следует подчеркнуть, что в сети с изолированной нейтралью при замыкании фазы на землю искажаются лишь напряжения фаз и нейтральной точки относительно земли, тогда как напряже- ния междуфазные (линейные) и напряжения фаз относительно нейтральной точки сохраняются неизменными, что видно из рис.12. Поэтому при указанных неисправностях электроснабжение потребителей не нарушается. Вместе с тем режим однофазного замыкания на землю является аварийным и. согласно ПУЭ, должен быть устранен за время, не превышающее 2-х часов.
3.11. Компенсация токов замыкания на землю
Этот способ защиты применяется только в сетях выше 1 кВ с изолированной нейтралью, имеющих большую протяжённость, а, следовательно, большую ёмкость фаз по отношению к земле. В таких сетях даже при высоком качестве изоляции в случае однофазного прикосновения человек может быть поражён большой ёмкостной составляющей тока замыкания на землю.
Компенсация осуществляется при помощи дугогасящего реактора, включённого между нейтралью трансформатора и землёй. Индуктивный ток реактора и ёмкостная составляющая тока замыкания на землю находятся в противофазе и взаимно компенсируются в теле человека. Меняя индуктивность реактора, можно добиться полной компенсации, когда ток через человека будет практически равен нулю (при исправной изоляции), то есть однофазное прикосновение человека даже к токоведущей части будет безопасным. В этом смысле данный способ теоретически можно рассматривать как защиту не только от косвенных, но и от прямых прикосновений.

38
3.12. Средства индивидуальной защиты
Электрозащитные средства служат для защиты людей, работающих в электроустановках, от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги и электромагнитного поля.
Они делятся на основные и дополнительные.
К основным относятся средства защиты, изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановки, и которые позволяют прикасаться к токоведущим частям, нахо- дящимся под напряжением.
К дополнительным относятся средства защиты, которые сами по себе не могут при данном напряжении обеспечить защиту от поражения, а применяются совместно с основными средства- ми.
Кроме электрозащитных средств, при работах в электроустановках следует при необходимо- сти применять такие средства индивидуальной защиты, как очки, каски, противогазы, рукавицы, предохранительные монтёрские пояса и страховочные канаты.
В «Правилах применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках» дана классификация средств защиты, изложены требования к ним, указания по эксплуатации, ме- тодика и нормы испытаний.
4. ТЕХНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ И СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАС-
НОСТИ. ЗАЩИТА ОТ КОСВЕННЫХ ПРИКОСНОВЕНИЙ
Выше (п.З) рассмотрены технические меры защиты от поражения электрическим током при прямых прикосновениях к токоведущим частям. Некоторые из этих мер могут защитить не толь- ко от прямых, но и от косвенных прикосновений и в этом смысле являются универсальными. Да- лее рассматриваются специфические меры защиты от косвенных прикосновений. Следует под- черкнуть, что эти меры не могут по своему принципу действия обеспечить защиту от прямых прикосновений. Здесь же рассматриваются некоторые варианты совместного применения от- дельных способов и средств защиты.
4.1. Защитное заземление. Зануление
В вопросах применения и практического выполнения защитного заземления и зануления сле- дует руководствоваться требованиями не только ПУЭ, но и нового комплекса российских стан- дартов ГОСТ Р50571, гармонизированных со стандартами Международной электротехнической комиссии (МЭК). В настоящее время идет работа над новой редакцией ПУЭ с целью приведения их в соответствие с указанными стандартами. В ГОСТ Р 50571.2-94 «Электроустановки зданий.
Часть 3. Основные характеристики» приводится классификация систем заземления электриче- ских сетей: IT, TT, TN-C, TN-C-S, TN-S (см. рис.13). Применительно к сетям переменного тока напряжением до 1 кВ обозначения имеют следующий смысл. Первая буква - характер заземления источника питания (режим нейтрали вторичной обмотки трансформатора): I - изолированная нейтраль; Т- глухозаземленная нейтраль. Вторая буква - характер заземления открытых проводя- щих частей (металлических корпусов) электроустановки: Т- непосредственная связь открытых проводящих частей (ОПЧ) с землёй (защитное заземление); N - непосредственная связь ОПЧ с заземлённой нейтралью источника питания (зануление). Последующие буквы (если они имеются)
- устройство нулевого рабочего и нулевого защитного проводников: С - нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники объединены по всей сети; C-S-проводники N и РЕ объедине- ны в части сети; S - проводники N и РЕ работают раздельно во всей сети.
Информационное письмо Главгосэнергонадзора № 42-6/14-ЭТ от 26.07.96 г. вводит в п. 1.7.17 и 1.7.18 ПУЭ 6-го издания определения нулевых проводников трехпроводной групповой сети.

39
Защитным проводником (РЕ) в электроустановках называется проводник, применяемый для защиты от поражения людей и животных электрическим током. В электроустановках до 1 кВ за- щитный проводник, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформато- ра, называется нулевым защитным проводником.
Нулевым рабочим проводником (N) в электроустановках до 1 кВ называется проводник, ис- пользуемый для питания электроприемников, соединенный с глухозаземленной нейтралью гене- ратора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной точкой источника в трехпроводных сетях постоянного то- ка.
Совмещенным нулевым рабочим и за- щитным проводником (PEN) в электроустановках до 1 кВ называется проводник, сочетающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников.
Проводники, используемые в различных типах сетей, должны иметь определённые обозначе- ния и расцветку (см. табл. 1).
Указанная выше расцветка проводников (жил кабеля) соответствует международным стандар- там и введена с целью предотвращения ошибочного подключения к корпусу электроприемника фазного проводника вместо нулевого защитного.
Требования обеспечения возможности легкого распознавания частей, относящихся к отдель- ным элементам электроустановки, содержится также в п. 1.1.28 6-го издания ПУЭ.

40
Таблица 1
Наименование провод- ника
Обозначение
Расцветка
Буквенное Графическое
Нулевой рабочий
N голубой
Нулевой защитный (за- щитный)
РЕ жёлто-зелёный
Совмещённый нулевой рабочий и нулевой за- й
PEN жёлто-зелёный с голубыми мет- ками по концам, наносимыми
Фаз- ный в трехфазной
L
1
,
L
2
, L
3
— все цвета, кроме выше перечис- ленных в однофазной сети
L
По определению ГОСТ 12.1.009 -76
, защитное заземление
-это преднамеренное электри- ческое соединение с землей или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
Зануление
- это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводни- ком металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
Область применения этих способов защиты определяемся режимом нейтрали и классом напряжения электроустановки. В этом отношении ПУЭ выделяют следующие группы электро- установок трёхфазного переменного тока:
•
выше I кВ в сетях с эффективно заземлённой нейтралью;
•
выше I кВ в сетях с изолированной нейтралью;
•
до I кВ с глухозаземленной нейтралью;
•
до I кВ с изолированной нейтралью.
Зануление применяется лишь в одной из перечисленных групп - в электроустановках до I кВ с глухозаземленной нейтралью. В соответствии с требованиями ПУЭ такие установки выполняют- ся четырёхпроводными. В остальных группах электроустановок применяется защитное заземле- ние.
Рассмотрим сеть напряжением до I кВ с изолированной нейтралью (рис. 13 и 14). В такой сети
(по международной классификации сеть типа IT) величина тока замыкания на землю, а следова- тельно, и вероятность поражения человека зависит от сопротивления путей утечки. Каждый из фазных проводов (L
1
L
2
, L
3
) связан с землёй двумя параллельными цепями (активная и ёмкостная утечка). На рис. 14-а показаны лишь утечки провода L
2
. Сопротивление активной утечки r из опре- деляется качеством изоляции, ёмкостной утечки- протяжённостью и разветвлённостью сети.

41
В сети до I кВ при хорошей изоляции (г из
> 500 кОм) и малой протяжённости (С = 0) сопро- тивление путей утечки велико, а ток замыкания на землю мал, то есть однополюсное прикосно- вение может быть безопасным для человека даже при отсутствии защитного заземления. Однако этот случай следует рассматривать лишь как теоретический, так как на практике жёсткое выпол- нение этих условий едва ли возможно. Поэтому применение защитного заземления является обя- зательным.
Принцип действия защитного заземления заключается в том, что человек, прикоснувшийся к корпусу оборудования, находящемуся под напряжением, оказывается включённым параллельно заземлителю, имеющему значительно меньшее сопротивление, чем тело человека. В результате большая часть тока замыкания на землю пройдёт через заземлитель и лишь незначительная - че- рез тело человека. При отсутствии заземлителя весь ток замыкания на землю пройдёт через тело человека, что может привести к поражению. Из сказанного следует, что чем меньше сопротивле- ние заземлителя, тем надёжнее защита человека.
В соответствии с ПУЭ

42 опасно. Для уменьшения этой опасности выполняют повторное заземление нулевого провода: ту же роль играет присоединение зануленных корпусов к заземлителю, однако полностью устранить опасность электропоражения такими мерами не удаётся. В соответствии с требованиями ПУЭ в сети напряжением 380 В сопротивление повторного заземления нулевого провода не должно пре- вышать 30 Ом.
Для быстрого и надёжного отключения поврежденной части электроустановки нужно, чтобы ток к.з. имел достаточную величину, а для этого сопротивление петли «фаза-нуль» должно быть малым.
Другими словами, проводимость фазных и нулевых защитных проводников должна быть вы- брана такой, чтобы при замыкании на корпус возникал ток к.з., превышающий не менее чем в 3 раза номинальный ток ближайшей плавкой вставки.
Как сказано выше, сети переменного тока напряжением до I кВ с глухозаземлённой нейтра- лью и занулением электроприёмников (сети типа TN) имеют три разновидности: TN-C, TN-C-S и
TN-S (см. рис.13). В этих сетях используются три наименования нулевых проводников: нулевой рабочий (N), нулевой защитный (РЕ) и совмещённый нулевой рабочий и защитный (PEN). В схе- ме сети имеется характерная точка, где PEN - проводник разветвляется на N- и РЕ - проводники.
Положение этой точки в конечном счёте определяет параметры и свойства указанных типов сетей: количество и наименование проводов в наружной электропроводке (в питающей линии), во внутренней электропроводке (в групповых линиях) как в однофазной, так и в трёхфазной сети.
Основные характеристики сетей с занулением представлены в таблице 2.
Таблица 2
Тип се- ти
Количество фаз
Наружная проводка
(питающая линия)
Внутренняя проводка
(групповые линии) Положение точ- ки разветвления ну левых прово- дов
Кол- во прово- дов
Наименова- ние прово- дов
Кол-во прово- дов
Наименова- ние проводов
1 2
3 4
5 6
7
TN-C однофазная
2
L, PEN
2
L, PEN на вводе в элек- троприёмник трехфазная
4
L
l
,
L
2
,L
3
,PEN
4
L
1
, L
2
, L
3
,
PEN
TN-C-S однофазная
2
L, PEN
3
L, N, PE на вводе в зда- ние (объект) трехфазная
4
L
1
L
2
, L
3
,
PEN
5
L
1
, L
2
, L
3
, N,
PE
TN-S однофазная
3
L, N, PE
3
L, N, PE на подстанции в нейтрали транс- форматора трёхфазная
5
L
1
L
2
, L
3
, N,
PE
5
L
1
, L
2
, L
3
, N,
PE
Разновидности системы TN (см. рис.13 и таблицу 2) различаются между собой уровнем без- опасности, который в свою очередь зависит от вероятности обрыва PEN-проводника. При такой неисправности в системах TN-C и TN-C-S имеет место вынос потенциала фазы на все занулённые металлические корпуса электроприёмников, подключенных после точки обрыва по ходу энергии, по цепи: фаза - рабочая обмотка электроприёмника - нулевой рабочий проводник - точка соеди- нения нулевых рабочего и защитного проводников - нулевой защитный проводник - корпус.
Наибольшей вероятностью обрыва PEN - проводника характеризуется система TN-C, где этот об- рыв может произойти как в питающей линии (особенно, если она воздушная), так и во внутрен- ней электропроводке. Система TN-C-S обеспечивает более высокий уровень безопасности т.к.