Файл: Охрана труда4.pdf

обмотки электродвигателей, обмотки трансформаторов и т. п.) является основой обеспечения электробезопасности. Надежная и качественная электрическая изоляция может обеспечить 100%-ную электробезопасность. Однако на практике электрическая изоляция может быть разрушена от механических повреждений, действия химически активной среды, повышенной температуры, неправильной эксплуатации электроустановок. При этом может появиться напряжение на корпусах, которые обычно не находятся под напряжением.

Согласно действующим Правилам устройства электроустановок, сопротивление изоляции между любым проводом и землей, а также между любыми проводами на участке, между двумя соседними предохранителями в распределительной сети напряжением до 1000 В должно составлять не менее 0,5 МОм (500000 Ом).

Изоляцию электрических машин напряжением свыше 1000 В рассчитывают по формуле

где R – сопротивление изоляции, МОм; U – напряжение, В; P – номинальная мощность, кВт.

Различают рабочую, дополнительную, двойную и усиленную электрическую изоляцию.

Рабочей называется изоляция токоведущих частей электроустановок, обеспечивающая их нормальную работу и защиту от поражения электрическим током.

Дополнительнойявляетсяизоляция, предусмотреннаядлязащитыот пораженияэлектрическимтокомвслучаеповреждениярабочейизоляции.

Двойная изоляция состоит из рабочей и дополнительной изоляции. Такая изоляция достигается изготовлением корпусов электрооборудования из изолирующего материала.

Усиленная изоляция представляет собой улучшенную рабочую изоляцию, обеспечивающую такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная изоляция.

Измерение сопротивления изоляции электрических установок производят после их монтажа, ремонта и периодически в процессе эксплуатации не реже одного раза в год в помещениях с повышенной опасностью и не реже двух раз в год в особо опасных помещениях.

Корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников и другие металлические нетоковедущие части оборудования могут оказаться под напряжением при замыкании одной из фаз на корпус. Если

242

корпус при этом не имеет контакта с землей, то прикосновение к нему также опасно, как и прикосновение к фазе. В целях обеспечения электробезопасности используются следующие способы и средства: защитное заземление; зануление; защитное отключение; выравнивание потенциалов; малые напряжения; электрическое разделение сетей; изоляция токоведущих частей; оградительные устройства; предупредительная сигнализация; блокировки; знаки безопасности; электрозащитные средства и др.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение металлических токопроводящих нетоковедущих частей оборудования (корпусов) с землей через естественные или искусственные заземлители. Чаще всего это стержни из угловой стали, забитые в землю вертикально и соединенные между собой под землей приваренной

кним стальной полосой (рис. 3.8).

Вкачестве естественных заземлителей можно также использовать водопроводные трубы и любые другие металлические трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих газов, жидкостей, а также трубопроводов, покрытых изоляцией).

Согласно ПУЭ, для электроустановок напряжением до 1000 В при изолированной нейтрали трансформатора (генератора) сопротивление защитного заземления должно быть не более 4 Ом.

А

Рис. 3.8. Схема заземляющего устройства:

А– расположение заземлителей в плане

Вслучае пробоя одной из фаз электросети на корпус электродвигателя благодаря защитному заземлению напряжение, под которое

243

может попасть человек, прикоснувшись к корпусу, значительно снижается. На корпусе электрического двигателя появляется напряжение, равное произведению тока замыкания на землю Iз и сопротивления растеканию тока заземлителя Rз:

Ток однофазного замыкания на землю в сети напряжением до 1000 В обычно не превышает 10 А. Следовательно, напряжение на корпусе заземленногооборудованияпризамыканиисоставит Uк = 10 4 = 40 В.

Поэтому ток Iчел, проходящий через тело человека, тем меньше, чем меньше сопротивление заземлителя.

Каждое заземляющее устройство имеет паспорт, в котором указана его схема, основные расчетные данные, сведения о его ремонте и о замерах сопротивления: после монтажа, в первый год после включения

вработу и затем не реже 1 раза в 6 лет в энергосистемах, 1 раза в 3 года на подстанциях потребителей и ежегодно в цеховых электроустановках. Одновременно с измерением сопротивления проверяют целостность внешних заземляющих проводников, надежность присоединений естественных заземлителей, вскрывают (выборочно) грунт для осмотра электродов: не изъедены ли они коррозией и блуждающими токами.

При обнаружении частей заземляющего устройства, пришедших

внегодность и подверженных значительной коррозии, они должны быть заменены новыми.

Всетях с глухозаземленной нейтралью заземление как средство защиты не применяется. В этих сетях напряжение замкнувшей фазы распределяется между сопротивлениями заземления нейтрали и заземления оборудования. Поэтому напряжение на заземленном оборудовании относительноземлизависиттолькоотсоотношенияэтихсопротивлений:

где Rз – сопротивление заземления оборудования, Ом; Rо – сопротивление заземления нейтрали, Ом. Если Rз = Rо, то U = 0,5 Uф, В.

Следовательно, защитное заземление оборудования в сети с глухозаземленной нейтралью безопасность не обеспечивает.

Для защиты от поражения электрическим током в сетях с глухозаземленной нейтралью применяется зануление (рис. 3.9).

Занулением называется преднамеренное соединение металлических частей, корпусов оборудования, аппаратов, приборов, нормально

244

не находящихся под напряжением, с нулевым проводом с помощью металлического проводника.

Ro

Рис. 3.9. Схема зануления оборудования

Основная задача зануления состоит в том, чтобы превратить замыкание фазы на корпус в однофазное короткое замыкание и вызвать тем самым отключение поврежденного оборудования от сети. В течение всего времени, пока не сгорел предохранитель или не сработал автомат защиты, замыкание на один зануленный корпус (рис. 3.10) вызывает на всем зануленном оборудовании напряжение относительно земли, опасное для человека, которое определяется по формуле

Iк.з

U = 146 В

Рис. 3.10. Схема замыкания фазы на корпус зануленного оборудования

245

Безопасность может быть достигнута лишь при весьма кратковременном действии тока, т. е. при быстром срабатывании защиты.

Допустимое время воздействия напряжения, приложенного к телу человека, в зависимости от его величины представлено в табл. 3.5.

Таблица 3.5

Зависимость допустимых значений напряжения электрического тока, приложенного к телу человека, от времени его воздействия

Однако применяемые в настоящее время системы защиты от поражения электрическим током на основе зануления (системы TN-C, TN-S, TN-C-S) не обеспечивают электробезопасность при случайном прикосновении к токоведущим частям оборудования при однофазном включении человека в электрическую сеть.

Безопасное для человека сочетание величины тока и времени его прохождения обеспечивается применением устройств защитного отключения (УЗО). Защитное отключение – это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения электрическим током.

Применение УЗО обеспечивает: защиту от косвенного прикосновения, когда человек касается корпуса электроустановки, оказавшегося под напряжением вследствие повреждения изоляции; защиту от прямого прикосновения, когда человек непосредственно касается фазного провода источника питания; защиту от пожара, который может возникнуть из-за чрезмерных токов утечки.

Применение УЗО является обязательным: для групповых линий, питающих розеточные сети, находящиеся вне помещений и в помещениях особо опасных и с повышенной опасностью поражения электрическим током; для групповых линий в мобильных зданиях из металла или с металлическим каркасом; для электроустановок, в которых устройства защиты не обеспечивают нормируемого времени их отключения; для групповых линий, питающих электроприемники напряжением выше 25 В, монтируемые в ванных, душевых и парильных помещениях (кроме электроприемников, присоединенных к сети через разделительный трансформатор); для систем электрообогрева полов и др.

Устройства защитного отключения создаются на различных принципах действия. Существуют УЗО, реагирующие на ток нулевой

246