ПУЕ позволяют использовать трехфазные трехпроводные сети с изолированной нейтралью и трехфазные чотирехпроводные сети с глухозаземленою нейтралью

Действие электрического тока зависит от условий включения человека в электрическую сеть. Схема включения тела человека в электрическую цепь может быть однофазной, когда человек касается до одной фазы электроустановки, которая находится под напряжением, и двухфазной, когда человек дотикається до двух фаз.

Двухфазное прикосновение, как правило, более опасное, поскольку к телу человека прикладывается самая большая в данной сети напряжение — линейная, а ток имеет, независимо от режима нейтрале, самое большое значение, А:

Случаи двухфазного прикосновенья происходят очень редко — при работе на щитках, воздушных линиях с неисправными средствами защиты (монтерские инструменты с поврежденной изоляцией, диэлектрические варежки с проколом).

Однофазное прикосновенье есть менее опасным, чем двухфазное, но оно возникает намного чаще.

Случаи прикосновения человека к проводам трехфазной электрической сети: а — двухфазное; б и в — однофазное прикосновенье; Z1 Z2 Z3 - полное сопротивление проводов относительно земли, Uф — фазное напряжение, Ih — ток, который проходит сквозь тело человека

Опасность электрических сетей с изолированной или глухозаземленой нейтрали зависит от напряжения и режима (аварийный или нормальный) работы электрического оборудования. В электрических установках напряжением до 1000 В при нормальном режиме (без обрывов и поврежденной изоляции) сеть с изолированной нейтралью более безопасная, чем с глухозаземленою, а при аварийном режиме (оборванный проводник, который касается земли, или поврежденная изоляция) более безопасной есть сеть с глухозаземленою нейтралью. При напряжении свыше 1000 В одинаково опасные электроустановки с изолированными и с глухозаземлеными нейтральями. Любое одно- или двухфазное прикосновенье к этим сетям есть очень опасным.

Схема сети, а затем и режим нейтрале источника тока, который питает эту сеть, выбирается по технологическими требованиями, а также по условиям безопасности.

Сети с глухозаземленою нейтралью надо использовать там, где невозможно обеспечить хорошую изоляцию проводов и постоянный контроль за состоянию изоляции или когда нельзя быстро найти и устранить повреждения изоляции, когда емкостные тока большие (кабельные линии). Это городские и сельские сети, сети крупных предприятий, портов и др.

Сети с изолированной нейтралью надо использовать там, где возможно обеспечить хорошую изоляцию проводов и постоянный контроль за состоянию изоляции и когда можно быстро найти и устранить повреждения изоляции, когда можно компенсировать емкостные токи. Всеми классификационными обществами на морских судах разрешаются только сети с изолированной нейтралью.

Технические средства безопасной эксплуатации электроустановок

Электрическая изоляция — это слой диэлектрика или конструкция, выполненная из диэлектрика, которым укрывается поверхность токопроводящих частей, или которым токопроводящие части отделяются одна от одной. Состояние изоляции характеризуется ее электрической прочностью, диэлектрическими потерями и электрическим сопротивлением. Изоляция предотвращает протекание токов через нее благодаря большому сопротивлению. Установлено нормы сопротивления изоляции разных электроустановок. Например, сопротивление изоляции силовых и осветительных электропроводов должен быть не меньше 0,5 Мом. Действенным защитным средством является использование двойной изоляции.

Оградительные устройства применяются тогда, когда напряжение изолированных частей оборудования превышает 1000 В.

Блокирование - автоматическое устройство, которое предотвращает неправильные, опасным действиям человека.

Размещение токопроводящих частей оборудования на недосягаемой высоте или в недоступном месте создает безопасность без ограждений и блокирований. Высота подвешивания проводов воздушных линий электропередач зависит от напряжения и места прохождения линии

Малые напряжения применяются во время работы с переносными электроинструментами и ручным переносными электролампами, когда в случае повреждения изоляции и появления напряжения на корпусе повышается опасность поражения током.

Выравнивание потенциалов - снижение напряжений прикосновения и шага между точками электрического звена с которыми возможный одновременный контакт человека; применяется во время ремонта высоковольтных линий электропередач под напряжением.

Защитное разделение сетей достигается с помощью разделительного трансформатора, который препятствует электросвязи между первичной и вторичной обмотками; применяется в электроустановках напряжением до 1000 В, эксплуатация которых связана с повышенными требованиями относительно электробезопасности.

Защитное заземление. Согласно ГОСТ 12.1.009-76, это намеренное электрическое соединение с землей или с ее эквивалентом металлических нетокопроводящих частей, которые могут оказаться под напряжением. Назначение защитного заземления — устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, то есть при замыкании на корпус. Принцип действия защитного заземления — снижение к безопасным значениям напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус. Это достигается снижением потенциала заземленного оборудования, а также выравниванием потенциалов за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек, к потенциалу, близкому по значению к потенциалу заземленного оборудования.

Область применения защитного заземления — трехфазные трехпроводные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и сети напряжением больше 1000 В с любым режимом нейтральи. Согласно требованиям Классификационных обществ основным методом защиты на морских судах есть защитное заземление.

Заземляющее устройство — это совокупность конструктивно объединенных заземляющих проводников и заземлителя.

Заземляющий проводник — это проводник, который соединяет заземленные объекты с заземлителем. Если заземляющий проводник имеет два или больше ответвлений, то он называется магистралью заземления.

Заземлитель — это совокупность соединенных проводников, которые находятся в контакте с землей или с ее эквивалентом. Различают заземлители искусственные, предназначенные исключительно для заземления, и естественные- металлические предметы, которые находятся в земле.

Сопротивление заземления выбирается таким, чтобы ток, который будет проходить через человека, был безопасным. Для выполнения защитной роли заземляющие устройства должны иметь довольно малое сопротивление. Это сопротивление исчисляется из отношения напряжения на заземлителе к силе тока, который проходит в землю. Он составляется из сопротивления заземлителя относительно земли, сопротивления заземлителя как металлического проводника и сопротивления заземляющих проводников, которые соединяют заземлитель с корпусом электрооборудования.

Сопротивление заземляющего устройства зависит от удельного сопротивления грунта, в котором его проложили, типа, размеров, количества и взаимного размещения заземлителей.

Согласно правилам ПУЕ общее допустимое сопротивление заземляющих устройств в сетях напряжением 380/220 В должны быть не больший за 4 Ом.

Защитное заземление обязательно нужно устраивать во всех электроустановках при напряжению 380 В і больше при переменном токе и 440 В і больше при постоянном токе; во внешних условиях, особо опасных и с повышенной опасностью — при напряжению 42 В переменного и 110 В постоянного тока. Лишь во взрывоопасных помещениях заземления выполняется независимо от значения напряжения как постоянного, так и переменного тока.

Защитное зануление. Согласно ГОСТ 12.1.009-76, зануление в общем понимании — это намеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетокопроводящих частей, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Принцип действия зануления — преобразование пробивания на корпус в однофазное короткое замыкание с целью вызвать ток большой силы, способный обеспечить срабатывание защиты и благодаря этому автоматически отключить поврежденную установку от электрической сети. При пробивании фазы на корпус ток идет через трансформатор, фазный провод, предохранитель, корпус электроустановки, нулевой провод. Учитывая то, что сопротивление при коротком замыкании малое, ток достигает значительных величин и защитное устройство срабатывает. Для того, чтобы состоялось быстрое и надежное отключения, необходимо, чтобы ток короткого замыкания превышал ток установки отключенного аппарата

Проводники, которые зануляют корпусы отдельных токоприемников, соединяют не непосредственно с нулевой точкой, а со специально проложенным нулевым проводником, который имеет надежное металлическое соединение с нулевой точкой генератора или трансформатора.

Однако зануление как защитное средство не обеспечивает в полной мере безопасности. Во время короткого замыкания в нулевом проводе возникает опасность поражения, которая будет существовать до тех пор, пока не состоится отключения поврежденного оборудования благодаря сгоранию предохранителя или отключение аппарата защиты. Зануления используется в трехфазных чотирехпроводных электрических сетях напряжением до 1000 В з глухозаземленной нейтралью.

Защитное отключение. Опасность поражения человека током может возникать при замыкании фазы на корпус, снижении сопротивления изоляции сети ниже соответствующей границы и, в конце концов, в случае прикосновенья человека непосредственно к токопроводящим частям, которые находятся под напряжением.

Заземление и зануление не всегда гарантирует безопасность людей от поражения током. Не всегда можно обеспечить также надежную работу оборудования занулением.

Итак, если при прикосновенья человека к корпусу или фазы сети напряжение прикосновенья превысит допустимое значение, то возникает реальная угроза поражения током и мерой защиты в этом случае может быть лишь разрыв цепи тока через человека, то есть отключение соответствующего участка сети. Для выполнения этой задачи используют защитное отключение.

Защитное отключение — это быстродействующая защита, которая обеспечивает автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения человека током.

Защитное выключение выполняется более чувствительными и быстродействующими автоматическими выключателями. Они реагируют на появление тока в нулевом проводнике, напряжения на корпусе поврежденного оборудования и др. Они срабатывают за 0,1-0,05 с, в то время как зануления — за 0,2 с и больше. При таком непродолжительном прохождении тока через тело человека безопасным есть даже ток 500-650 мА. Если принять во внимание то, что сопротивление тела человека составляет 1000 Ом, ток приведенного значения может проходить через тело человека лишь в том случае, если оно подпадет под напряжение 500-600 В, а такого напряжения в электроустановках 380/220 В с заземленной нейтралью не может быть даже в аварийном режиме. Поэтому защитные отключающие устройства(УЗО) являются надежной защитой людей от поражения электрическим током.

Защитное выключение отдельно или совокупно с другими средствами защиты выполняет такие функции:

• защита при замыкании на землю или корпус оборудования;

• защита при появлению опасных токов истечения;

• защита при переходе высшего напряжения на сторону низшей;

• автоматический контроль цепи защитного заземления и зануления.

К устройству защитного заземления ставят такие требования: самоконтроль и надежность, высокая чувствительность и малое время выключения. В этом случае защитное выключение может использоваться как основной вид защиты, или вместе с заземлением и занулением.

Сфера применения устройств защитного отключения практически не ограничена: они могут использоваться в сетях любого назначения и с любым режимом нейтрали. Однако, самое большое распространение они получили в сетях до 1000 В, особенно там, где тяжело осуществить эффективное заземление или зануление, а также когда есть высокая вероятность случайного прикосновенья к токопроводящим частям. Такие случаи чаще всего случаются в передвижных электроустановках, где грунты имеют плохую проводимость. Защитное отключение есть также незаменимым для ручных электроинструментов, которые в огромном количестве используются в разных областях предметной деятельности.