Захист від ураження електрострумом

 

Організаційні захисні заходи. До організаційних заходів відносять:

- навчання безпечним засобам праці на робочому місці;

- перевірка знань обслуговуючого персоналу з техніки електробезпеки;

- періодичні інструктажі;

- наукова організація праці.

 

Технічні захисні заходи:

- ізоляція пристроїв електроживлення та живлення електрообладнання;

- установлений (розрахований) перетин проводів та підбір запобіжників;

- недоступність струмопровідного обладнання;

- блокування та захисне огородження;

- оптимальне розташування обладнання, забезпечення роз’єднань до струмопровідних частин;

- сигналізація небезпек (світлова, звукова, цифрова, кольорова), маркування та попереджуючі плакати;

- захист від переходу високої напруги на сторону низької напруги;

- застосування малих напруг (6, 12, 24, 36, 42 В);

- застосування колективних та індивідуальних засобів захисту та ізолюючих діелектричних засобів;

- захисне заземлення

- занулення;

- захисне вимкнення;;

- подвійна ізоляція, зняття залишкових зарядів з конденсаторів та вимкнутих ЛЕП та інших мереж.

.

 

Технічні способи та засоби захисту при переході напруг на нормально неструмопровідні частини електроустановок

 

Захисне заземлення застосовують у мережах з напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю та в мережах напругою вище 1000 В з будь-яким режимом нейтралі джерела живлення.

Захисне заземлення — це навмисне електричне з'єднання із землею або з її еквівалентом металевих нормально неструмопровідних частин, які можуть опинитися під напругою. Призначення захисного заземлення полягає в тому, щоб у випадку появи напруги на металевих конструктивних частинах електроустаткування (наприклад, внаслідок замикання на корпус при пошкодженні ізоляції) забезпечити захист людини від ураження електричним струмом при її доторканні до таких частин. Це досягається шляхом зниження до безпечних значень напруг доторкання та кроку.

 

Захисне заземлення:

 

Якщо корпус устаткування є незаземленим і відбулося замикання на нього однієї із фаз, то доторкання людини до такого корпуса рівнозначно доторканню до фази.

Захист від ураження струмом забезпечується шляхом приєднання корпуса до заземлювача, який має малий опір заземлення R_з та малий коефіцієнт напруги доторкання .

Із еквівалентної електричної схеми (рис. 3.24, б) видно, що людина (R_л) дотор­каючись до заземленого корпуса, який опинився під напругою під'єднується до електрич­ного кола однофазного струму паралельно опору заземлення R_з. Оскільки опір заземлення малий, то основна частина струму замикання на землю пройде саме через нього, а через людину пройде малий (безпечний) струм. У цьому і полягає суть захисного заземлення. Причому струм, що пройде через людину зменшиться у стільки разів, у скільки опір людини більший за опір заземлення. Якщо прийняти, що опір людини R_л = 1000 Ом, а опір заземлення R_з = 4 Ом, то струм, який пройде через людину, що доторкнулася до заземленого корпуса, котрий опинився під напругою, буде в 250 разів менший ніж у випадку, коли таке захисне заземлення відсутнє.

Заземлювач - провідник або сукупність електрично з'єднаних провідників, які перебувають у контакті із землею, або її еквівалентом. Заземлювачі бувають природні та штучні. Як природні заземлювачі використовують електропровідні частини будівельних і виробничих конструкцій, а також комунікацій, які мають надійний контакт із землею (водогінні та каналізаційні трубопроводи, фундаменти будівель і т. п.). Для штучних заземлювачів використовують сталеві труби діаметром 35—50 мм (товщина стінок не менше 3,5 мм) та кутники (40x40 та 60x60 мм) довжиною 2,5—3,0 м, а також сталеві прути діаметром не менше ніж 10 мм та довжиною до 10 ж. В більшості випадків штучні вертикальні заземлювачі знаходяться у землі на глибині /j = о,5—0,8 м.

 

 

Захисне занулення застосовується в чотирьохпровідних мережах напругою до 1000 В з глухозаземленою нейтраллю. Відповідно до ПУЕ, занулення корпусів електроустаткування використовується в тих випадках, що й захисне заземлення.

Занулення — це навмисне електричне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих нормально неструмопровідних частин, які можуть опинитись під напругою.

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

 

рис. 3.27

При зануленні (рис. 3.27) у випадку замикання мережі на корпус 1 електро­установки виникає однофазне коротке замикання, тобто замикання між фазним та нульовим провідниками. Внаслідок цього електроустановка автоматично вимикається апаратом захисту від струмів короткого замикання 2 (перегорають плавкі запобіж­ники чи спрацьовують автоматичні вимикачі). Таким чином забезпечується захист людей від ураження електричним струмом.

Для зменшення небезпеки ураження струмом, яка виникає внаслідок обриву нульового провідника, влаштовують (багатократно) додаткове заземлення нульового провідника R_д (рис. 3.27).

Для швидкого та надійного вимкнення, необхідно, щоб струм короткого замикання І_к.з перевищував струм захисного апарата І_ап: І_к.з ≥ kІ_ап,

де k — коефіцієнт кратності струму короткого замикання відносно струму захис­ного апарата

k = 1,5 — для автоматичних вимикачів;

k = 3,0 — для плавких запобіжників.

Отже, при зануленні виключно важливе значення має правильний вибір запобіжників та автоматичних вимикачів.

Слід зазначити, що одночасне заземлення та занулення корпусів електроустановок значно підвищує їх електробезпеку.

Захисне вимикання застосовується, як основний або додатковий захисний засіб, якщо безпека не може бути забезпечена шляхом влаштування заземлення, або іншими способами захисту.

Захисне вимикання — це швидкодіючий захист, який забезпечує автоматичне вимкнення електроустановки (не більше ніж за 0,2 с) при виникненні в ній небезпеки ураження струмом.

Існує багато схем захисного вимикання. Як приклад розглянемо схему пристрою захисного вимикання, що наведений на рис. 3.28. Такий пристрій слугує додатковим захистом до заземлення і призначений для усунення небезпеки ураження струмом при появі на заземленому корпусі електроустановки підвищеної напруги.

Рис. 3.28. Схема пристрою захисного вимикання, який реагує на напругу корпуса відносно землі

Рис. 3.27. Схема захисного занулення При пошкодженні ізоляції та переході напруги фази на корпус установки 1 спочатку проявляється захисна властивість заземлення, завдяки якій напруга на корпусі знижується до деякої величини U_кор = І_зR_з. Якщо значення U_кор буде вищим за гранично допустиму напругу U_{кор.доп.}, то спрацює пристрій захисного вимикання: реле максимальної напруги Н, замкнувши контакти, подає живлення на котушку вимкнення KB, яка розмикає контакти автоматичного вимикача 2, при цьому установка від'єднується від електромережі.

 

Ізолювальні електрозахисні засоби призначені для ізоляції людини від частин електроустановок, що знаходяться під напругою та від землі, якщо людина одночасно доторкається до землі чи заземлених частин електроустановок та струмопровідних частин чи металевих конструктивних елементів (корпусів), які опинилися під напругою.

а — ізолювальна штанга; б — покажчик напруги; в — струмовимірювальні кліщі;

г — діелектричні рукавички, боти, калоші; д — гумові килимки та доріжки;

е — ізолювальна підставка; є — інструменти з ізольованими ручками

 

Огороджувальні електрозахисні засоби призначені для тимчасового огороджування струмопровідних частин (щити, бар'єри, переносні огорожі), а також для заземлення вимкнутих струмопровідних, частин з метою запобігання ураження струмом при випадковій появі напруги (тимчасове заземлення).

Запобіжні електрозахисні засоби та пристосування призначені для захисту персоналу від випадкового падіння з висоти (запобіжні пояси); для забезпечен­ня безпечного піднімання на висоту (драбини, «кігті»), для захисту від світлової, теплової, механічної дії електричної дуги (захисні окуляри, щитки, спецодяг, рукавички тощо).