Файл: Osnovu_ohorona_praci_1_new.pdf

При реалізації схеми розділяючого трансформатора як засобу захисту

необхідно дотримуватися наступних вимог безпеки:

• підвищена надійність конструкції і ізоляції;

• від трансформатора дозволяється живлення тількі одного споживача

електроенергії з номінальним струмом плавкої вставки не більше 15А;

• заземлення вторинної обмотки трансформатора не допускається;

• корпус трансформатора заземлюється чи занулюється залежно від режи2

му нейтралі мережі живлення трансформатора;

• напруга на низький стороні трансформаторів обмежується величиною 380 В.
Застосування малих напруг. До малих напруг відносяться напруги 42 В і

менше змінного струму частотою 50 Гц і 110 В і менше постійного струму.

Чинні нормативні документи виділяють два діапазони малих напруг змін2

ного струму: 12 В і 42 В. Напруга до 42 В змінного і до 110 В постійного стру2
му застосовується в приміщеннях з підвищеною небезпекою електротравм,
особливо небезпечних і поза приміщеннями для живлення ручного електри2
фікованого інструменту, ручних переносних ламп, світильників місцевого
освітлення з лампами розжарювання, в яких конструктивно не виключена
можливість контакту сторонніх осіб із струмовідними частинами, світильни2
ків загального освітлення з лампами розжарювання при висоті підвісу сві2
тильників меншій 2,5 м.

Напруга до 12 В змінного струму повинна застосовуватися для живлення

від мережі переносних світильників в особливо небезпечних умовах щодо
електротравм: металеві, бетонні, залізобетонні та інші ємкості, кабельні та інші
енергетичні підземні комунікації, оглядові ями, вентиляційні камери, тепло2
пункти тощо. Для живлення таких світильників перевагу слід віддавати ста2
ціонарним електричним мережам напругою 12 В. Розетки для підключення
світильників в таких мережах конструктивно мають відрізнятися від розеток
на більші діапазони напруги. За недоцільності виконання стаціонарних мереж
напругою 12 В допускається застосування понижуючих трансформаторів.
Принципова схема такого типу трансформаторів наведена на рис. 3.9. 

346

1

Ô

0

U

ô

∼12 Â; 42 Â 

Рис. 3.9. Схема понижуючого трансформатора:

1 – корпус трансформатора; 2 – заземлений (занулений) екран; 

3 – пробивний запобіжник.

2

3

347

З метою забезпечення надійного захисту, понижуючі трансформатори, як

засоби захисту, повинні мати електрично не зв’язані обмотки високої і низь2
кої сторони (не типу автотрансформаторів з однією обмоткою), розділені
екраном. Для захисту від переходу високої напруги на низьку сторону один із
виводів вторинної обмотки заземлюється через пробивний запобіжник.

Компенсація ємнісної складової струму замикання на землю. Як відзначало2

ся раніше (див. 3.5.9), струм однофазних замикань на землю, як і струм, що про2
ходить через людину, при однофазному дотиці до струмовідних частин, оціню2
ється активною і ємнісною складовими. Так, ємність кожного проводу повітря2
ної мережі 6…35 кВ складає приблизно 5000…6000 пФ/км, а ємнісний струм на
1 кВ лінійної напруги і на 1 км довжини мережі — 2,7…3,3 мА для мереж на
дерев’яних опорах. В мережах на металевих опорах цей струм на 10…15 відсот2
ків більше. В протяжних розгалужених мережах ємнісна складова струму, що
проходить через людину, може перевищувати активну і бути визначальною в
тяжкості ураження людини електричним струмом. Крім того, значні ємності
мереж напругою більше 1000 В негативно впливають на ізоляцію мережі,
викликають перенапругу в ізоляції, що може приводити до її перекриття.

Для зменшення ємнісної складової струму замикання на землю застосову2

ють компенсаційні котушки (реактори), які включаються між нейтраллю
мережі і землею – рис. 3.10. 

Рис. 3.10. Компенсація ємнісної складової струму замикання на землю

R

1

X

L

R

0

R

2

R

3

C

1

C

2

C

3

U

ô

1

2

3

Активний опір реактора r

0

близький до r

із

фазних проводів відносно

землі. В тойже час, при певних співвідношеннях індуктивності реактора і
ємності мережі її ємнісний струм можна компенсувати індуктивним струмом
при резонансі струмів в мережі. Для налагодження на ємність мережі індук2

тивність реактора змінна. В конструкціях реакторів окремих типів можливе
автоматичне налагодження їх індуктивності на ємність мережі для забезпе2
чення резонансу струмів. 

Вирівнювання потенціалів. Застосовується з метою зниження можливих

напруг дотику (U

дот

, В) і кроку (U

кр

, В) при експлуатації електроустановок

або попаданні людини під ці напруги за інших обставин. Вирівнювання
потенціалів досягається за рахунок навмисного підвищення потенціалу опор2
ної поверхні, на якій може стояти людина, до рівня потенціалу струмовідних
частин, яких вона може торкатися (зменшення U

дот

), або за рахунок змен2

шення перепаду потенціалів на поверхні землі чи підлозі приміщень в зоні
можливого розтікання струму (зменшення U

кр

). 

Прикладом вирівнювання потенціалів з метою зниження U

дот

може бути

тимчасове електричне з’єднання ізольованої від землі колиски телескопічної
пересувної автовежі з фазним проводом ПЛ електропередач при пофазному
виконанні профілактичних робіт без зняття напруги. За таких умов потенціали
поверхні, на якій стоїть людина, і струмовідних частин будуть рівні і U

дот

= 0. 

Іншим варіантом вирівнювання потенціалів є спорудження в ґрунті по

всій території відкритих електропідстанцій чи відкритих розподільчих при2
строїв (ВРП) заземлюючого пристрою з певним розміщенням вертикальних
заземлювачів, з’єднаних металевими смугами, подібно рис. 3.4. При замикан2
ні на корпус будь2якого з апаратів, розміщених на підстанції, його потенціал
відносно землі передається на неструмовідні частини інших апаратів, оскіль2
ки останні приєднані до одного заземлювача. Це створює небезпеку обслуго2
вуючому персоналу. Наявність заземлюючого пристрою по всій території
ВРП сприяє зменшенню напруги дотику і кроку, див. рис. 3.4.

Технічні заходи попередження електротравм при переході

напруги на неструмовідні частини електроустановок.

Поява

напруги на неструмовідних частинах електроустановок пов’язана з
пошкодженням ізоляції і замиканням на корпус. Основними техніч2
ними заходами щодо попередження електротравм при замиканнях на
корпус є захисне заземлення, занулення, захисне відключення.

Захисне заземлення.

Відповідно до ГОСТ 12.1.009276 захисне заземлен2

ня — це навмисне електричне з’єднання з землею чи її еквівалентом метале2
вих неструмовідних частин, які можуть опинитися під напругою. Принципо2
ва схема захисного заземлення наведена на рис. 3.6, права частина. Захисне
заземлення застосовується в електроустановках, що живляться від ізольова2
ної від землі мережі напругою до 1000 В і в електроустановках напругою біль2
ше 1000 В незалежно від режиму нейтралі мережі живлення. Захисне зазе2
млення забезпечує паралельно можливому включенню людини в мережу
замикання на землю струмопровід малого опору (шунт), за рахунок чого
зменшується струм, що проходить через людину. Крім того, захисне зазе2
млення при правильному його виконанні зменшує U

дот

, див. рис. 3.6, б.

Захисному заземленню підлягають:

• електроустановки напругою 380 В і більше змінного струму і 440 В і

348

349

більше постійного струму в усіх випадках незалежно від категорії приміщень
(умов) щодо небезпеки електротравм;

• електроустановки напругою більше 42 В змінного струму і більше 110 В

постійного струму в приміщеннях з підвищеною і особливою небезпекою
електротравм, а також електроустановки поза приміщеннями;

• всі електроустановки, що експлуатуються у вибухонебезпечних зонах 

(з метою попередження вибухів).

Відповідно до зазначеного заземлюються: 

♦ неструмовідні частини електричних машин, апаратів, трансформаторів;

♦ каркаси розподільчих щитів, шаф, щитів управління, а також їх знімні

частини і частини, що відкриваються, якщо на них встановлено електроо2
бладнання напругою більше 42 В змінного і більше 110 В постійного струму.

♦ металеві конструкції розподільчих пристроїв, металеві кабельні короби

та інші кабельні конструкції, металеві кабельні муфти, металеві гнучки рука2
ви і труби електропроводки, електричні світильники;

♦ металоконструкції виробничого обладнання, на якому є споживачі

електроенергії;

♦ опори повітряних ліній електропередач тощо.
Не заземлюються неструмовідні частини електроустановок, розміщених

на заземлених металоконструкціях, за умови надійного контакту між ними, за
винятком електроустановок, що експлуатуються у вибухонебезпечних зонах.

Ефективність захисного заземлення залежить від опору заземлюючого

пристрою проходженню струму замикання на землю.

Відповідно до чинних нормативів величина опору заземлюючого при2

строю в установках напругою до 1000 В не повинна перевищувати:

• 10 Ом при сумарній потужності генераторів (трансформаторів) 100 кВА

і менше;

• 4 Ом при сумарній потужності генераторів (трансформаторів) більше

100 кВА.

Опір заземлюючого пристрою електроустановок, що живляться від

мережі напругою більше 1000 В, повинен бути:

♦ не більше 0,5 Ом в мережах з ефективно заземленою нейтраллю;

♦ в мережах, ізольованих від землі, не більше визначеного з виразу

125/І

з.з.

і приймається розрахунковим, але не більше 10 Ом.

За величину розрахункового струму замикання на землю І

з.з.

прий2

мається найбільший можливий струм замикання на землю в цій
електроустановці. В загальному вигляді величина струму замикання
на землю при симетричності опору ізоляції і ємності фаз відносно
землі: 

(3.19)

,

100

3

.

.

ô

ç

ç

U

I

=

А.

В установках напругою більше 1000 В при ізольованій від землі

мережі розрахункова величина струму замикання на землю: 

350

(

)

,

350

35

3

.

.

ë

k

ô

ç

ç

l

l

U

I

+

⋅

=

(3.20)

А,

де l

к

і l

л

– загальна довжина кабельної і повітряної мережі, км.

Конструктивно захисне заземлення включає заземлюючий пристрій і про2

відник, що з’єднує заземлюючий пристрій з обладнанням, яке заземлюється, —
заземлюючий провідник. 

Для заземлюючих провідників використовують неізольовані мідні про2

відники поперечним перерізом не менше 4 мм

2

або сталеві струмпроводи діа2

метром 5…10 мм. Заземлюючі провідники між собою і з заземлюючим при2
строєм з’єднуються зварюванням, а з обладнанням, що заземлюється, — зва2
рюванням або за допомогою гвинтового з’єднання з застосуванням антико2
розійних заходів. У виробничих приміщеннях заземлюючі провідники про2
кладаються відкрито, а обладнання приєднується до магістралі заземлення
індівідуально шляхом паралельних приєднань.

Заземлюючі пристрої можуть бути

природними і штучними. Як природні
заземлюючі пристрої використовують2
ся прокладені в землі трубопроводи,
оболонки кабелів, арматура будівель2
них конструкцій, що має контакт з
землею тощо. Штучні заземлюючі при2
строї – це спеціально закладені в землю
металоконструкції, призначені для
захисного заземлення. Штучними
заземлювачами можуть бути металеві
вертикально закладені в грунт електро2
ди (стрижні, труби, кутова сталь тощо),
з’єднані між собою за допомогою зва2
рювання з’єднувальною смугою, смуго2
ва і листова сталь і т. ін. 

Закладені в грунт вертикальні елек2

троди, з’єднані металевою смугою в
загальну мережу, використовуються,
переважно, для цехових заземлюючих
пристроїв при значній кількості елек2
троустановок, що заземлюються, зазем2
люючих пристроїв ВРП тощо. У цьому
випадку заземлюючий пристрій вико2
нується у вигляді контурного або вино2
сного, рис. 3.11.

Рис. 3.11. Контурне (а) і виносне (б)

заземлення:

1 — заземлюючі пристрої; 

2 — заземлюючі провідники; 

3 — обладнання, що заземлюється; 

4 — внутрішня магістраль 

(контур) заземлення

1

2

4

3

3

3

2

4

1

à

á