Защитное заземление, зануление, защитное отключение. Средства защиты

При разработке средств защиты от опасности поражения электрическим током реализованы следующие принципы обеспечения безопасности:

• снижения опасности (изоляция;

• применение малых на­пряжений);

• ликвидации опасности (защитное отключение);

• информации (сигнализация, знаки безопасности, пла­каты);

• слабого звена (защитное заземление).

Средства коллективной защиты от электрического тока:

1. Защитное заземление.

2. Зануление.

3. Защитное отключение.

4. Применение малых напряжений.

5. Изоляция.

6. Оградительные устройства.

7. Сигнализация, блокировка, знаки безопасности, плака­ты.

Кроме перечисленных СКЗ, применяются СИЗ (инструмен­ты с изолированными рукоятками, коврики, токоизмерительные клещи и т.п.).

Защитное заземление- преднамеренное соединение с зем­лей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей оборудования, не находящихся под напряжением в обыч­ных условиях, но которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции электроустановки.

Принцип действия защитного заземления - снижение до безо­пасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных "замыканием на корпус".

Область применения -трехфазные трехпроводные сети напряжением до 1000В с изолированной нейтралью и выше 1000В с любым режимом нейтрали. Принципиальная схема защит­ного заземления приведена на рис. 1.

Заземление или зануление электроустановок является обя­зательным в помещениях без повышенной опасности пора­жения током при переменном напряжении 380В и выше, по­стоянном напряжении - 440В и выше. В помещениях с повы­шенной опасностью и особо опасных необходимо заземлять или занулять установки, начиная с 42В переменного и 110В постоянного напряжения.

Во взрывоопасных помещениях заземление или зануление установок обязательно независимо от напряжения сети.

Сопротивление заземления электроустановок должно быть не более 8; 4; 2 Ом для трехфазной сети с заземленной нейтралью напряжением 220; 380; 660В соответственно. В ста­ционарных сетях до 1000В с изолированной нейтралью со­противление заземления должно быть не более 10 Ом (в сочетании с контролем сопротивления изоляции).

а) б)

Рис.1. Принципиальная схема защитного заземления.

а) защитное заземление в сети с изолированной нейтралью до 1000В;

6) защитное заземление в сети с заземленной нейтралью выше 1000В;

1- заземленное оборудование; 2- заземлитель защитного заземления;

3 - заземлитель рабочего заземления; r₃, r₀ - сопротивления соответственно защитного и рабо­чего заземлений.

Выполнение заземляющих устройств. Различают заземлители искусственные, предназначенные исключительно для целей заземле­ния, и естественные — находящиеся в земле предметы, используемые для других целей.

В качестве искусственных заземлителей применяют одиноч­ные и соединенные в группы металлические электроды, забитые вер­тикально (стальные трубы, уголки, прутки) или уложенные горизон­тально в землю (стальные полосы, прутки).

В качестве естественных заземлителей можно использовать проложенные в земле водопроводные и другие трубы, за исключени­ем трубопроводов горючих жидкостей, горючих и взрывоопасных га­зов, а также трубопроводов, покрытых изоляцией; металлические конструкции и арматуру железобетонных конструкций зданий и т.п.

Занулением называется присоединение к неоднократно за­земленному нулевому проводу питающей сети корпусов и дру­гих конструктивных металлических частей электрооборудо­вания, которые нормально не находятся под напряжением, но вследствие повреждения изоляции могут оказаться под напряжением.

Принципиальная схема зануления приведена на рис.2.

Принцип действия зануления - превращение пробоя на кор­пус в однофазное короткое замыкание (т.е. замыкание между фазным и нулевым проводами) с целью создания большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты и тем самым отключить автоматически поврежденную установку из сети.

Область применения- трехфазные четырехпроводные сети напряжением до 1000В с глухозаземленной нейтралью.

Рис. 2. Принципиальная схема защитного зануления.

1- корпус; 2 - аппараты для защиты от токов короткого замыкания (предохранители); R₀ - сопротивление зазем­ления нейтрали сети; R_n – сопротивление пов­торного заземления нулевого провода; I_к- ток короткого замы­кания.

Применение малых напряжений (до 42 В). Наибольшая сте­пень безопасности достигается при напряжениях до 10В, когда ток, как правило, не превышает 1...1,5мА. Очень малые напряжения применяют в шахтерских лампах (2,5 В) и некоторых бытовых прибо­рах (карманные фонари, игрушки и т.п.). Применение малых напря­жений 12, 36 и 42В ограничивается ручным электрифицированным инструментом, ручными переносными лампами и лампами местного освещения в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных.

Электрическое разделение сетей. Если единую, сильно раз­ветвленную сеть разделить на ряд небольших сетей такого же напря­жения, которые будут обладать небольшой емкостью и высоким со­противлением изоляции, то опасность поражения резко снижается.

Обычно электрическое разделение сетей осуществляется путем подключения отдельных электроустановок через разделительные трансформаторы. Защитное разделение сетей применяется в электро­установках напряжением до 1000В, эксплуатация которых связана с повышенной степенью опасности, например в передвижных установ­ках, ручном электрифицированном инструменте и т.п.

Электрическая изоляция. В электроустановках применяют ра­бочую, дополнительную, двойную и усиленную изоляции. При вводе в эксплуатацию новых или прошедших ремонт электроустановок проводят­ся приемосдаточные испытания с контролем сопротивления изоляции.

Защита от прикосновения к токоведущим частям установок. В электроустановках напряжением до 1000В применение изолирован­ных проводов уже обеспечивает достаточную защиту от напряжения при прикосновении. При напряжениях свыше 1000В опасно даже приближение к токоведущим частям. Для исключения опасности при­косновения к токоведущим частям необходимо обеспечить их недос­тупность посредством ограждения и расположения токоведущих час­тей на недоступной высоте или в недоступном месте.

Лекция 10