4.4. Способы защиты от поражения электрическим током в электроустановках

4.4. Способы защиты от поражения электрическим током в электроустановках

4.4. Способы защиты от поражения электрическим током в электроустановках

Общие сведения

Существуют следующие способы защиты, применяемые отдельно или в сочетании друг с другом: защитное заземление, зануление, защитное отключение, электрическое разделение сетей разного напряжения, применение малого напряжения, изоляция токоведущих частей, выравнивание потенциалов.

В электроустановках (ЭУ) напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и в ЭУ постоянного тока с изолированной средней точкой применяют защитное заземление в сочетании с контролем изоляции или защитное отключение.

В этих электроустановках сеть напряжением до 1000 В, связанную с сетью напряжением выше 1000 В через трансформатор, защищают от появления в этой сети высокого напряжения при повреждении изоляции между обмотками низшего и высшего напряжения пробивным предохранителем, который может быть установлен в каждой фазе на стороне низшего напряжения трансформатора.

В электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью или заземленной средней точкой в ЭУ постоянного тока применяется зануление или защитное отключение. В этих ЭУ заземление корпусов электроприемников без их заземления запрещается.

Защитное отключение применяется в качестве основного или дополнительного способа защиты в случае, если не может быть обеспечена безопасность применением защитного заземления или зануления или их применение вызывает трудности

При невозможности применения защитного заземления. зануления или защитного отключения допускается обслуживание ЭУ с изолирующих площадок.

Защитное заземление

Заземлением (рис. 4.7) называется соединение с землей нетоковедущих металлических частей электрооборудования через металлические детали, закладываемые в землю и называемые заземлителями, и детали, прокладываемые между заземлителями и корпусами электрооборудования, называемые заземляющими проводниками. Проводники и заземлители обычно делаются из низкоуглеродистой стали, называемой в просторечии железом.

Заземлители в виде штырей, вбиваемых в землю, называются электродами, и могут быть одиночными или групповыми. Заземлитель имеет характеристики, обусловленные стеканием по нему тока в землю. К характеристикам заземлителя относятся:

напряжение на заземлителе;

изменение потенциалов точек в земле вокруг заземлителя в зависимости от их расстояния от заземлителя в зоне растекания тока — вид потенциальной кривой;

вид линий равного потенциала — эквипотенциальных линий на поверхности земли;

сопротивление заземляющего устройства;

напряжения прикосновения и шага.

На рис. 4.8 показана схема простого заземлителя в виде стержня или трубы, забиваемых в землю и вид потенциальных кривых и эквипотенциальных линий.

При расстоянии менее 40 м между одиночными заземлителями в групповом заземлителе их зоны растекания накладываются друг на друга, и получается одна зона растекания группового заземлителя, которой соответствует своя потенциальная кривая.

Напряжение прикосновения

Напряжением прикосновения называется напряжение на корпусе электрооборудования с поврежденной изоляцией, к которому может прикоснуться человек. Это напряжение зависит от состояния заземления, расстояния между человеком и заземлителем, сопротивления основания, на котором стоит человек.

На рис. 4.9, о показано влияние положения человека относительно заземлителя при одиночном заземлителе на величину напряжения прикосновения. Напряжение прикосновения максимально в положении 1 человека, когда он стоит в зоне нулевого потенциала и касается заземленного оборудования;

равняется нулю в положении 2, когда человек стоит на заземлителе или его проекции на поверхность земли, в некотором промежуточном положении человека напряжение прикосновения имеет промежуточное значение, которое меняется от О до Uз.

На рис. 4.9, б показана зависимость напряжения прикосновения от положения человека при групповом заземлителе. В

этом случае Uпp имеет наибольшее значение в положении 1 человека, когда он находится между электродами заземлителя, наименьшее значение в положении 2, когда он стоит на заземлителе или его проекции на поверхность земли, в любом промежуточном положении Uпр изменяется от 6 до максимального значения.

При одиночном и групповом заземлителях напряжение прикосновения

Напряжение шага

Напряжение шага возникает между ногами человека, стоящего на земле, из-за разности потенциалов на поверхности земли при растекании в земле тока замыкания на землю. Напряжение шага отсутствует, если человек стоит или на линии равного потенциала или вне зоны растекания тока, т. е. на расстоянии более 20 м от заземлителя.

На рис. 4.10 показана зависимость величины напряжения шага от расстояния между человеком и одиночным заземлите-

лем. Напряжение шага наибольшее в положении 1 человека, когда он стоит одной ногой на заземлителе. В положении человека между заземлителем и зоной нулевого потенциала, когда шаг направлен по радиусу к заземлителю, напряжение шага имеет промежуточное значение.

Заземление предназначается для устранения опасности поражения человека электрическим током во время прикосновения к нетоковедущим частям, находящимся под напряжением. Это достигается путем снижения до безопасных пределов напряжения прикосновения и шага за счет малого сопротивления заземлителя. Областью применения защитного заземления

являются сети переменного и постоянного тока с изолированной нейтралью источника напряжения или трансформатора.

Не требуют защитного заземления электроустановки переменного тока напряжением до 42 В и постоянного тока до 110 В.

Величина сопротивления заземляющего устройства нормируется «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ). Эта величина для электроустановок до 1000 В с изолированной нейтралью должна быть не более 4 Ом, а если мощность питающих сеть генераторов или трансформаторов, или их суммарная мощность не более 100 кВА, то сопротивление должно быть не более 10 Ом.

Для заземления могут быть использованы детали уже существующих сооружений, которые называются естественными заземлителями:

металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей;

металлические трубопроводы, проложенные в земле, за исключением трубопроводов горючих жидкостей и газов;

свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле;

обсадные трубы скважин и т. д.

Наименьшие размеры электродов искусственных заземлителей:

диаметр круглых электродов, мм

сечение прямоугольных электродов, мм^2 . 48

толщина прямоугольных электродов, мм . 4

толщина полок угловой стали, мм . 4

В качестве заземляющих и нулевых (см. ниже) проводников, соединяющих корпуса оборудования с заземлителями, могут применяться:

металлические конструкции оборудования и зданий;

стальные трубы электропроводок, алюминиевые оболочки кабелей;

металлические открыто расположенные трубопроводы всех назначений, за исключением трубопроводов для горючих жидкостей и газов, канализации и центрального отопления.

Запрещается использовать в качестве заземляющих и нулевых проводников алюминиевые провода для прокладки в земле, металлические оболочки трубчатых проводов, несущие тросы тросовой проводки, металлорукава, броню и свинцовые оболочки проводов и кабелей.

Минимальные размеры заземляющих и нулевых проводников показаны в табл. 4.2.

Таблица 4.2 МИНИМАЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ И НУЛЕВЫХ ПРОВОДНИКОВ

Проводники присоединяют к корпусам оборудования сваркой или болтовым соединением с обеспечением доступности для контроля или переделки при ухудшении контакта. Последовательное включение в цепь заземления или зануления отдельных корпусов оборудования запрещается.

При монтаже заземляющих устройств монтажной организацией контроль за работами производится со стороны заказчика. При этом отдельно принимаются работы, которые впоследствии будут скрыты, и в это время, а не после, подписываются акты на скрытые работы.

Монтажные организации сдают заказчику всю документацию на заземляющие устройства. На каждое устройство заводится паспорт, в котором отмечаются все изменения, результаты осмотров и измерений.

При проверке состояния заземления периодически проводятся осмотр видимой части, проверка цепи между заземлителем и заземляемыми элементами, измерение сопротивления заземляющего устройства, выборочное вскрытие грунта для осмотра элементов, находящихся в земле.

Измерение сопротивления заземляющего устройства

Измерения обычно производят с помощью специального прибора — измерителя заземлений, например, М-416, работающего на принципе амперметра—вольтметра. При измерении сопротивления сложного контура (рис. 4.11, о), имеющего наибольшую диагональ Д, токовый электрод Eт располагают на расстоянии l1 = 2Д от края данного контура, а потенциальный электрод En — поочередно на расстояниях 0,4, 0,6, 0,5l фиксируя показания прибора. Если сопротивления, полученные при установке Еп на расстояниях, 0,4 и 0,6l1 отличаются не более 10%, то принимают значение сопротивления, полученное в положении потенциального электрода на расстоянии 0,5l1 а если различие больше 10%, то или повторяют измерения при увеличении расстояния до Ет в 1.5. 2 раза, или производят измерения при изменении направления токового электрода.

Для вертикальных электродов, расположенных в ряд и соединенных полосой или для заземлителя, состоящего из полосы, длину полосы принимают за величину Д.

Токовый электрод (рис. 4.11, б) располагают на расстоянии от края испытываемого заземлителя:

при Д > 40 м l2 = 2Д, при 10 м 80 м,

Способы защиты от поражения электрическим током

Электрооборудование и электроустановки относятся к источникам повышенной опасности. Их использование и обслуживание сопряжены с риском поражения электричеством, особенно при игнорировании требований безопасной эксплуатации. Рассмотрим, как осуществляется защита от поражения электрическим током, и какие меры необходимо принимать при работе с высоковольтным оборудованием.

Основные категории средств защиты

Для обеспечения безопасности эксплуатации электрооборудования выполняются следующие меры, которые можно поделить на 3 основных группы:

1. Использование общетехнических средств защиты.
2. Применение средств индивидуальной защиты.
3. Организация средств специальной защиты людей и оборудования.

Первоочерёдно должна быть обеспечена качественная изоляция проводников. Это реализуется как с помощью обеспечения недоступности токоведущих частей оборудования (при помощи корпусов приборов, распределительных щитков и шкафов), так и использованием двойной и тройной изоляции проводов.

Ей стоит уделить особое внимание. Изоляция подразделяется на рабочую, дополнительную и усиленную:

• к рабочей изоляции относятся штатные диэлектрические оболочки, устанавливаемые на токопроводящую продукцию заводом-изготовителем. Она не только обеспечивает защиту от поражения электрическим током, но и предохраняет электрооборудование от негативного воздействия окружающей среды;
• дополнительная изоляция направлена на обеспечение рабочей защиты, и такие используется в местах соединения или повреждения диэлектрика;
• усиленная изоляция представляет собой вариант улучшенной, с более высокой степенью защиты, рабочей изоляцией.

Общетехнические средства защиты

Без их применения введение электрооборудования в эксплуатацию невозможно. Использование общетехнических средств защиты позволяет обеспечить безопасность как при эксплуатации, так и при обслуживании электрооборудования.

К таким средствам относятся автоматические выключатели, автоматы, системы изоляции и маркировка.

Средства индивидуальной защиты

Их можно разделить на 2 категории:

1. Основные средства. Разделяются, в свою очередь, на средства, предназначенные для работы с сетями до и свыше 1000 В. В первую группу входят указатели и индикаторы напряжения, шланги, клещи, системы изоляции. Во вторую — перчатки, трапы, кронштейн-площадки, специальный инструмент с высоковольтной изоляцией.
2. Дополнительные средства. К ним относятся специальные диэлектрические коврики и галоши, сапоги, монтажные пояса, каски, когти и пр.

Назначение индивидуальных средств защиты — обеспечение безопасности всех систем организма.

Специальные средства защиты

Исходя из функциональности, их можно разделить на следующие группы.

Системы защитного заземления

Их применение позволяет снизить напряжение металлических частей оборудования до безопасной для человека величины. В соответствии с правилами эксплуатации электрооборудования, использование заземляющего контура обязательно.

Механизм работы защитного заземления заключается в преднамеренном соединении с землёй внешних частей электроустановок, не предназначенных для пропуска тока, в частности, корпусов и управляющих механизмов. Ведь по причине короткого замыкания, нарушения изоляции проводов, попадания молнии, индуктивности проводников возникает высокий риск поражения человека при взаимодействии с корпусом оборудования. Обеспечить его защиту от поражения электрическим током можно с помощью заземления. В качестве земли может выступать грунт, вода рек и морей, залежи каменного угля и т. д.

По принципу организации заземление принято разделять на контурное и выносное.

Системы зануления

Этот способ широко распространён для обеспечения защиты в трехфазных сетях номиналом до 1000 В. Он заключается в преднамеренном соединении металлических частей оборудования с нейтралью трансформатора, напрямую подключённой к земле.

Системы защитного отключения

В эту группу входят устройства, автоматически отключающие электроустановки от источника тока при прикосновении к токопроводящим частям человека, либо при превышающей допустимые значения утечки тока. Стандартно применяются в однофазных сетях.

УЗО позволяют обеспечить защиту человека от поражения электрическим током путём снижения времени воздействия электричества на человека. При замыкании проводников с землёй или прикосновении к ним человека происходит оперативное срабатывание защитного выключателя. Использование УЗО позволяет не только обезопаситься от поражения электротоком, но и контролировать состояние изоляции, минимизировать последствия её повреждения. Для защиты человека от поражения электрическим током обычно применяются УЗО с током срабатывания не больше 30 мА.

Учитывая их конструкцию, устройства можно разделить на несколько типов:

• электронные УЗО. Их работа возможна только при подключении к питанию: возможна подача тока как от контролируемой сети, так и от внешнего источника;
• электромеханические УЗО. Их стоимость несколько выше электронных устройств, но за счёт повышенной чувствительности они обеспечивают более высокий уровень защиты. Для функционирования используется напряжение контролируемой сети.

В настоящее время применение УЗО стало широко распространено как в частном, так и промышленном использовании.

Помимо вышеперечисленного, обеспечить защиту от поражения электрическим током человек может, тщательно руководствуясь правилами эксплуатации и обслуживания электроприборов, электроустановок. Одни из основных правил — использовать потребители тока установленного номинала, не допускать к их управлению или ремонту детей, осуществлять контроль влажности, не разбирать приборы, находящиеся под напряжением.

Электробезопасность. Способы защиты от поражения электрическим током

Для обеспечения электробезопасности при монтаже и эксплуатации электроустановок применяют различные способы и средства защиты, выбор которого зависят от ряда факторов, в том числе и от способа электроснабжения.

Для обеспечения защиты от поражения электрическим током в электроустановках должны применяться технические способы и средства защиты.

Выбор того или иного способа или средства защиты (или их сочетаний) в конкретной электроустановке и эффективность его применения зависят от целого ряда факторов, в том числе от:

• номинального напряжения;
• рода, формы и частоты тока электроустановки;
• способа электроснабжения (от стационарной сети, от автономного источника питания электроэнергией);
• режима нейтрали источника трехфазного тока (средней точки источника постоянного тока) — изолированная нейтраль, заземленная нейтраль;
• вида исполнения (стационарные, передвижные, переносные);
• условий внешней среды;
• схемы возможного включения человека в цепь протекания тока (прямое однофазное, прямое двухфазное прикосновение; включение под напряжение шага);
• вида работ (монтаж, наладка, испытания) и др.

Кроме того, по принципу действия, все технические способы защиты разделяются на:

• снижающие до допустимых значений напряжения прикосновения и шага;
• ограничивающие время воздействия тока на человека;
• предотвращающих прямое прикосновение к токоведущим частям.

Классификация технических способов и средств защиты от поражения электрическим током в электроустановках приведена на рисунке.

Основными техническими средствами защиты являются:

• Защитное заземление;
• Автоматическое отключение питания (зануление);
• Устройства защитного отключения.

Защитное заземление

Заземление снижает до безопасной величины напряжение относительно земли металлических частей электроустановки, оказавшихся па напряжением при повреждении изоляции.
Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом нетоковедущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (индуктивное влияние соседних токоведущих частей, вынос потенциала, разряд молнии и т. п.). Эквивалентом земли может быть вода реки или моря, каменный уголь в карьерном залегании и т. п.
Электрическое сопротивление такого соединения должно быть минимальным (не более 4 Ом для сетей с напряжением до 1000 В и не более 10 Ом для остальных). При этом корпус электроустановки и обслуживающий ее персонал будут находиться под равными, близкими к нулю, потенциалами даже при пробое изоляции и замыкании фаз на корпус.

Назначение защитного заземления — устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.
Различают два типа заземлений: выносное и контурное.

Выносное заземление характеризуется тем, что его заземлитель (элемент заземляющего устройства, непосредственно контактирующий с землей) вынесен за пределы площадки, на которой установлено оборудование. Таким способом пользуются для заземления оборудования механических и сборочных цехов. Выносное заземление называют также сосредоточенным.
Существенный недостаток выносного заземления – отдаленность заземлителя от защищаемого оборудования, поэтому заземляющие устройства этого типа применяются лишь при малых токах замыкания на землю, в частности в установках до 1 кВ, где потенциал заземлителя не превышает значения допустимого напряжения прикосновения.
Достоинством выносного заземления является возможность выбора места размещения электродов заземлителя с наименьшим сопротивлением грунта (сырой, глинистый, в низинах и т. п.).
Необходимость в устройстве выносного заземления может возникнуть в следующих случаях:

• при невозможности по каким-либо причинам разместить заземлитель на защищаемой территории;
• при высоком сопротивлении земли на данной территории (например, песчаный или скалистый грунт) и наличии вне этой территории мест со значительно лучшей проводимостью земли;
• при рассредоточенном расположении заземляемого оборудования (например, в горных выработках) и т. п.

Контурное заземление состоит из нескольких соединенных заземлителей, размещенных по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки. Такой тип заземления применяют в установках выше 1 кВ. Контурное заземление называется также распределенным.
Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус и другими причинами. Это достигается путем уменьшения потенциала заземленного оборудования (уменьшением сопротивления заземлителя), а также путем выравнивания потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземленного оборудования (подъемом потенциала основания, на котором стоит человек, до значения, близкого к значению потенциала заземленного оборудования).

В сетях переменного тока с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ защитное заземление в качестве основной защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении не применяется, т.к. оно не эффективно .

Область применения защитного заземления:

• электроустановки напряжением до 1 кВ в трехфазных трехпроводных сетях переменного тока с изолированной нейтралью (система IT);
• электроустановки напряжением до 1 кВ в однофазных двухпроводных сетях переменного тока изолированных от земли;
• электроустановки напряжением до 1 кВ в двухпроводных сетях постоянного тока с изолированной средней точкой обмоток источника тока (система IT);
• электроустановки в сетях напряжением выше 1 кВ переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали или средней точки обмоток источников тока.

Заземление электроприборов. Металлические корпуса электроустановок и приборов (стиральные машины, электроводонагреватели, кондиционеры и т.д.) обязательно должны быть заземлены путем соединения с нулевым проводом электросети. Использование металлических труб и других деталей водопровода, отопительной или канализационной сети для заземления (зануления) запрещено.

Зануление

Зануление — преднамеренное электрическое соединение с глухо заземленной нейтралью трансформатора в трехфазных сетях металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
В сетях однофазного тока части электроустановки соединяются с глухозаземленным выводом источника тока, а сетях постоянного тока – с заземленной точкой источника.
При занулении нейтраль заземляется у источника питания. Эта система имеет наибольшее распространение. Оно считается основным средством обеспечения электробезопасности в трехфазных сетях с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В.

В сети с занулением следует различать нулевые защитный и рабочий проводники.
Для соединения открытых проводящих частей потребителя электроэнергии с глухозаземленной нейтральной точкой источника используется нулевой защитный проводник. Нулевым защитным проводником называется проводник, соединяющий зануляемые части потребителей (приемников) электрической энергии с заземленной нейтралью источника тока. Нулевой рабочий проводник используют для питания током электроприемников и тоже соединяют с заземленной нейтралью, но через предохранитель.
Использовать нулевой рабочий провод в качестве нулевого защитного нельзя, так как при перегорании предохранителя все подсоединенные к нему корпуса могут оказаться под фазным напряжением!
Зануление необходимо для обеспечения защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении за счет снижения напряжения корпуса относительно земли и быстрого отключения электроустановки от сети.

Область применения зануления:

• электроустановки напряжением до 1 кВ в трехфазных сетях переменного тока с заземленной нейтралью (система TN – S; обычно это сети 220/127, 380/220, 660/380 В);
• электроустановки напряжением до 1 кВ в однофазных сетях переменного тока с заземленным выводом;
• электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях постоянного тока с заземленной средней точкой источника.

Принцип действия зануления. При замыкании фазного провода на зануленный корпус электропотребителя образуется цепь тока однофазного короткого замыкания (то есть замыкания между фазным и нулевым защитным проводниками). Ток однофазного короткого замыкания вызывает срабатывание максимальной токовой защиты, в результате чего происходит отключение поврежденной электроустановки от питающей сети. Кроме того, до срабатывания максимальной токовой защиты происходит снижение напряжения поврежденного корпуса относительно земли, что связано с защитным действием повторного заземления нулевого защитного проводника и перераспределением напряжений в сети при протекании тока короткого замыкания.
Следовательно, зануление обеспечивает защиту от поражения электрическим током при замыкании на корпус за счет ограничения времени прохождения тока через тело человека и за счет снижения напряжения прикосновения.

Надежность зануления определяется в основном надежностью нулевого защитного проводника. В связи с этим требуется тщательная прокладка нулевого защитного проводника, чтобы исключить возможность его обрыва. Кроме того, в нулевом защитном проводнике запрещается ставить выключатели, предохранители и другие приборы, способные нарушить его целостность.
При соединении нулевых защитных проводников между собой должен обеспечиваться надежный контакт. Присоединение нулевых защитных проводников к частям электроустановок, подлежащих занулению, осуществляется сваркой или болтовым соединением, причем, значение сопротивления между зануляющим болтом и каждой доступной прикосновению металлической нетоковедущей частью электроустановки, которая может оказаться под напряжением, не должно превышать 0,1 Ом. Присоединение должно быть доступно для осмотра.
Нулевые защитные провода и открыто проложенные нулевые защитные проводники должны иметь отличительную окраску: по зеленому фону желтые полосы.
В процессе эксплуатации зануления сопротивление петли “фаза-нуль” может меняться, следовательно, необходимо периодически контролировать значение этого сопротивления. Измерения сопротивления петли “фаза-нуль” проводят как после окончания монтажных работ, то есть при приемо-сдаточных испытаниях, так и в процессе эксплуатации в сроки, установленные в нормативно технической документации, а также при проведении капитальных ремонтов и реконструкций сети.

Расчет зануления имеет целью определить условия, при которых оно надежно выполняет возложенные на него задачи — быстро отключает поврежденную установку от сети и в то же время обеспечивает безопасность прикосновения человека к зануленному корпусу в аварийный период.

Защитное отключение

Защитным отключением называется автоматическое отключение электроустановок при однофазном прикосновении к частям, находящимся под напряжением, недопустимым для человека, и (или) при возникновении в электроустановке тока утечки (замыкания), превышающего заданные значения.

Назначение защитного отключения – обеспечение электробезопасности, что достигается за счет ограничения времени воздействия опасного тока на человека. Защита осуществляется специальныму стройством защитного отключения (УЗО), которое, обеспечивает электробезопасность при прикосновении человека к токоведущим частям оборудования, позволяет осуществлять постоянный контроль изоляции, отключает установку при замыкании токоведущих частей на землю. Для защиты людей от поражения электрическим током применяются УЗО с током срабатывания не более 30 мА.

Область применения защитного отключения: электроустановки в сетях с любым напряжением и любым режимом нейтрали.
Наибольшее распространение защитное отключение получило в электроустановках, используемых в сетях напряжением до 1 кВ с заземленной или изолированной нейтралью.

Принцип работы УЗО состоит в том, что оно постоянно контролирует входной сигнал и сравнивает его с заданной величиной. Если входной сигнал превышает эту величину, то устройство отключает защищенную электроустановку от сети. В качестве входных сигналов устройств защитного отключения используют различные параметры электрических сетей, которые несут в себе информацию об условиях поражения человека электрическим током.
УЗО реагирует на «ток утечки» и в течение сотых долей секунды отключает электричество, защищая человека от поражения электрическим током, оно улавливает малейшую утечку тока и размыкает контакты.
Конструктивно УЗО бывают двух видов:

• электронные, зависимые от напряжения питания, их механизм для выполнения операции отключения нуждается в энергии, получаемой либо от контролируемой сети, либо от внешнего источника;
• электромеханические, независимые от напряжения питания, они дороже электронных УЗО, но обладают большей чувствительностью. Источником энергии, необходимой для функционирования таких УЗО является сам входной сигнал – дифференциальный ток, на который оно реагирует.

Все УЗО по виду входного сигнала классифицируют на несколько типов:

• реагирующее на напряжение корпуса относительно земли;
• реагирующее на дифференциальный (остаточный) ток;
• реагирующее на комбинированный входной сигнал;
• реагирующее на ток замыкания на землю;
• реагирующее на оперативный ток (постоянный; переменный 50 Гц);
• реагирующее на напряжение нулевой последовательности.

Применение УЗО должно осуществляться в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ).

4.4. Способы защиты от поражения электрическим током в электроустановках

ГОСТ Р 50571.3-2009
(МЭК 60364-4-41:2005)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Требования для обеспечения безопасности. Защита от поражения электрическим током

Low-voltage electrical installations. Part 4-41. Requirements for safety ensuring. Protection against electric shock

Дата введения 2011-01-01

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ “О техническом регулировании”, а правила применения национальных стандартов Российской Федерации” – ГОСТ Р 1.0-2004 “Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения”

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием “Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении” (ВНИИНМАШ) на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 337 “Электроустановки зданий”

4 Настоящий стандарт является идентичным по отношению к международному стандарту МЭК 60364-4-41:2005* “Низковольтные электроустановки. Часть 4-41. Требования для обеспечения безопасности. Защита от поражения электрическим током” (IEC 60364-4-41:2005 “Low-voltage electrical installations – Part 4-41: Protection for safety – Protection against electric shock”)

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. – Примечание изготовителя базы данных.

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе “Национальные стандарты”, а текст изменений и поправок – в ежемесячно издаваемых указателях “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Настоящий стандарт устанавливает основополагающие требования к защите от поражения электрическим током в применении к низковольтным электрическим установкам. Настоящий стандарт подготовлен на основе международного стандарта МЭК 60364-4-41:2005 “Низковольтные электрические установки. Часть 4-41. Защита для безопасности. Защита от поражения электрическим током”, который, в свою очередь, приведен в полное соответствие с международным базовым стандартом по безопасности МЭК 61140:2001 “Защита от поражения электрическим током. Общие аспекты, связанные с электроустановками и электрооборудованием”.

МЭК 61140 включает в себя основные принципы и требования к обеспечению защиты от поражения электрическим током, являющиеся общими для электрических установок, систем электроснабжения и электрического оборудования в их взаимосвязи.

В настоящем стандарте посредством установления защитных мер реализовано основное правило защиты от поражения электрическим током, согласно которому опасные токоведущие части должны быть недоступными, а доступные проводящие части должны быть безопасными в нормальных условиях и при наличии повреждения.

Настоящий стандарт разработан взамен ГОСТ Р 50571.3-94 “Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током” и ГОСТ Р 50571.8-94 “Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Общие требования по применению мер защиты для обеспечения безопасности. Требования по применению мер защиты от поражения электрическим током”. Основные отличия настоящего стандарта от заменяемых стандартов следующие:

– принята терминология по МЭК 61140 с использованием терминологии по МЭК 60050-195 и МЭК 60050-826;

– применена классификация защитных мер, установленная МЭК 61140, мер основной защиты и защиты при повреждении вместо мер защиты от прямого прикосновения и защиты от косвенного прикосновения. В настоящем стандарте в ряде требований вместо термина “повреждение” принят термин “повреждение в виде замыкания на землю”;

– уточнены требования к автоматическому отключению питания для системы ТТ;

– требования к автоматическому отключению питания для системы IT рассмотрены более полно;

– предусмотрена дополнительная защита электрических цепей штепсельных розеток посредством устройств дифференциального тока, имеющих номинальный отключающий дифференциальный ток до 30 мА;

– конкретизированы защитные меры, которые можно применять в электроустановках, эксплуатируемых и контролируемых квалифицированным или инструктированным персоналом.

410.1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает основополагающие требования к защите от поражения электрическим током людей и животных, включающей в себя основную защиту и защиту при повреждении, координацию этих требований в соответствии с внешними воздействиями и требования к применению дополнительной защиты в определенных случаях.

410.2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие международные стандарты. Для недатированных ссылок применяется последняя редакция упомянутого документа (включая любые поправки).

МЭК 60364-5-52 Низковольтные электрические установки. Часть 5-52. Выбор и монтаж электрического оборудования. Электропроводки

МЭК 60364-5-54 Электрические установки зданий. Часть 5-54. Выбор и монтаж электрического оборудования. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов

МЭК 60364-6 Низковольтные электрические установки. Часть 6. Испытания

МЭК 60439-1 Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1. Устройства, испытанные полностью или частично

МЭК 60449 Диапазоны напряжения для электрических установок зданий

МЭК 60614 (все части) Трубы для электрических установок. Технические требования

МЭК 61084 (все части) Системы кабельных коробов и специальных кабельных коробов для электрических установок

МЭК 61140 Защита от поражения электрическим током. Общие положения для электроустановки и оборудования

МЭК 61386 (все части) Системы труб для электрических установок

МЭК 61558-2-6 Безопасность силовых трансформаторов, блоков питания и аналогичного оборудования. Часть 2-6. Частные требования к безопасным разделительным трансформаторам общего применения

Руководство 104 МЭК Подготовка публикаций по безопасности и использование базовых и групповых публикаций по безопасности

410.3 Общие требования

410.3.1 В настоящем стандарте (если не оговорено иное) используют следующие значения напряжений:

– напряжение переменного тока – действующее значение;

– напряжение постоянного тока – без пульсаций.

Отсутствие пульсации условно определено как действующее значение пульсирующего напряжения, пульсирующая составляющего которого не превышает 10% составляющей постоянного тока.

410.3.2 Защитная мера должна состоять из:

– соответствующего сочетания защитных мер для основной защиты и независимой меры для защиты при повреждении или

– усиленной меры защиты, которая обеспечивает основную защиту и защиту при повреждении.

Дополнительная защита определена как часть защитной меры для специальных электроустановок при определенных условиях внешних воздействий на них и в определенных специальных размещениях в соответствии с частью 7 комплекса стандартов МЭК 60364-7 [1].

Примечание 1 – Для специальных условий эксплуатации электроустановок установлены защитные меры по 410.3.5 и 410.3.6.

Примечание 2 – Примером усиленной защитной меры является усиленная изоляция.

410.3.3 В каждой части электроустановки должна быть применена одна или несколько защитных мер в зависимости от условий внешних воздействий.

Обычно применяют следующие основные защитные меры:

– автоматическое отключение питания (411);

– двойную или усиленную изоляцию (412);

– электрическое разделение (для питания одного электроприемника) (413);

– сверхнизкое напряжение (система безопасного сверхнизкого напряжения – БСНН и система защитного сверхнизкого напряжения – ЗСНН) (414).

Защитные меры, примененные в установке, должны быть учтены при выборе и монтаже оборудования.

Для особых электроустановок см. 410.3.4-410.3.9.

Примечание – В электроустановках самой широко применяемой защитной мерой является автоматическое отключение питания.

410.3.4 Для специальных электроустановок или их размещений должны быть применены защитные меры в соответствии с частью 7 комплекса стандартов МЭК 60364-7 [1].

410.3.5 Защитные меры, указанные в приложении В, то есть использование барьеров и размещение вне зоны досягаемости, должны быть применены только в установках, доступных для:

– квалифицированного или инструктированного персонала или

– лиц, находящихся под наблюдением квалифицированного или инструктированного персонала.

410.3.6 Защитные меры, указанные в приложении С, непроводящее помещение, местное уравнивание потенциалов, не связанное с землей, электрическое разделение могут быть применены только в случае, если электроустановка находится под наблюдением квалифицированного или инструктированного персонала так, чтобы не могли быть внесены недопустимые изменения.

410.3.7 Если не могут быть выполнены определенные условия для осуществления защитной меры, должны быть применены дополнительные меры защиты так, чтобы предпринятые меры в совокупности обеспечивали такой же уровень безопасности.

Примечание – Пример применения этого правила приведен в 411.7.

410.3.8 Различные защитные меры, примененные в одной и той же электроустановке или части электроустановки, или к оборудованию, не должны влиять друг на друга так, чтобы при отказе одной защитной меры не могли быть ухудшены другие защитные меры.

410.3.9 Защита при повреждении не требуется для следующего оборудования:

– металлической арматуры и присоединяемых к ней деталей крепления изоляторов воздушной линии электропередачи, установленных на здании и размещенных вне зоны досягаемости рукой;

– железобетонных опор воздушных линий электропередачи, стальная арматура которых недоступна;

– открытых проводящих частей, имеющих малые размеры (приблизительно 50х50 мм) или расположенных так, чтобы вероятность их контакта с частями человеческого тела была мала, а также при условии, что соединение с защитным проводником будет затруднено или ненадежно.

Примечание 1 – Это исключение применяется, например, к болтам, заклепкам, фирменным пластинам и зажимам для крепления кабеля.

Примечание 2 – В США все открытые проводящие части присоединяют к защитному проводнику;

– металлических труб или других металлических оболочек, защищающих оборудование в соответствии с 412.

411 Защитная мера – автоматическое отключение питания

411.1 Общие положения

Автоматическое отключение питания представляет собой защитную меру, при которой:

– основную защиту обеспечивают посредством основной изоляции токоведущих частей или посредством ограждений или оболочек в соответствии с приложением А и

– защиту при повреждении обеспечивают посредством защитного уравнивания потенциалов и автоматического отключения в случае повреждения в соответствии с 411.3-411.6.

Примечание 1 – При применении этой защитной меры также может быть использовано оборудование класса II.

4.4. Способы защиты от поражения электрическим током в электроустановках

5.8. Средства и методы защиты человека от поражения электрическим током

В качестве средств и методов защиты от поражения электрическим током применяют:

1) изоляцию токоведущих частей, проводов путем нанесения на них диэлектрического материала (пластмасс, резины, лаков, красок, эмалей и т.п.);

2) двойную изоляцию, когда кроме рабочей изоляции на случай ее повреждения предусматривают дополнительную изоляцию (корпуса или ручки электроинструментов из диэлектрического материала, покрытие изолированных проводов общей нетокопроводной оболочкой и т.п.);

3) недоступность проводов, частей (воздушные линии, кабеля в земле и т.п.);

4) ограждение электроустановок (кожухами на электрорубильниках, заборами на подстанции и т.д.);

5) блокированные устройства, автоматически отключающие напряжение с электроустановок при снятии с них защитных кожухов, ограждений;

6) малое напряжение (не более 42 В) для освещения в условиях повышенной опасности;

7) изоляцию рабочего места (пола, настила);

заземление или зануление корпусов электроустановок, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляций;

9) выравнивание электрических потенциалов;

10) автоматическое отключение электроустановок;

11) предупреждающую сигнализацию (звуковую, световую) при появлении напряжения на корпусе установки, надписи, плакаты, знаки;

Рис. 5.10. Изолирующие защитные средства:

1, 3 – изолирующие штанги;

2 – изолирующие клещи;

4 – диэлектрические перчатки;

5 – диэлектрические боты;

6 – диэлектрические галоши;

7 – резиновые коврики и дорожки;

8 – изолирующая подставка;

9 – монтерские инструменты с изолированными ручками;

10 – токоизмерительные клещи;

11 – указатель напряжения

Электрозащитные средства предназначены для защиты людей при обслуживании электроустановок (рис. 5.10). Электрозащитные средства разделяют на изолирующие (основные и дополнительные), ограждающие и предохранительные.

Основные изолирующие защитные средства обладают изоляцией, способной длительно выдерживать рабочее напряжение электроустановки, и поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением. К ним относятся:

в электроустановках до 1000 В – диэлекрические перчатки, изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками, а также указатели напряжения;

в электроустановках выше 1000 В – изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, а также средства для ремонтных работ под напряжением выше 1000 В.

Дополнительные изолирующие защитные средства не способны выдержать рабочее напряжение электроустановки. Они усиливают защитное действие основных изолирующих средств, вместе с которыми они должны применяться. Дополнительные средства самостоятельно не могут обеспечить безопасность обслуживающего персонала.

К дополнительным изолирующим защитным средствам относятся:

– в электроустановках до 1000 В – диэлектрические галоши и ковры, а также изолирующие подставки;

– в электроустановках выше 1000 В – диэлектрические перчатки, боты и ковры, а также изолирующие подставки.

Ограждающие защитные средства предназначены для временного ограждения токоведущих частей и предупреждения ошибочных операций с коммутационными аппаратами. Они включают: временные переносные ограждения – щиты и ограждения-клетки, изолирующие накладки, временные переносные заземления и предупредительные плакаты.

Предохранительные защитные средства предназначены для индивидуальной защиты работающих от световых, тепловых и других воздействий. К ним относятся: защитные очки; специальные рукавицы, защитные каски; противогазы; предохранительные монтерские пояса; страховочные канаты; монтерские когти, индивидуальные экранирующие комплекты и переносные экранирующие устройства и др.

Изолирующие штанги используются в закрытых электроустановках, на открытом воздухе допускается их применение только в сухую погоду. При работе штангой должны применяться диэлектрические перчатки. Без перчаток можно работать лишь в установках до 1000 В , а также измерительными штангами на линиях электропередачи и ОРУ любого напряжения. При работе нельзя касаться штанги выше ограничительного кольца.

Электроизмерительные клещи применяются в закрытых электроустановках (до 35 кВ включительно), а в сухую погоду – и в открытых. Электроизмерительные клещи бывают двух типов: одноручные для установок до 1000 В и двуручные для установок от 2 до 10 кВ включительно. Длина изолирующей части клещей должна быть не меньше 45 см при напряжении 6-10 к В и не менее 75 см при напряжении выше 10-35 кВ, а длина рукояток – не менее 15 и 25 см соответственно. Размеры клещей для электроустановок до 1000 В не нормируются и определяются удобством работы. При работе клещами в электроустановках выше 1000 В следует надевать диэлектрические перчатки, а при снятии и установке предохранителей под напряжением – и защитные очки.

Указатели напряжения предназначены для проверки наличия или отсутствия напряжения на токоведущих частях электроустановок.

Способы защиты от поражения электрическим током в электроустановках

Общие сведения
Существуют следующие способы защиты, применяемые отдельно или в сочетании друг с другом: защитное заземление, зануление, защитное отключение, электрическое разделение сетей разного напряжения, применение малого напряжения, изоляция токоведущих частей, выравнивание потенциалов.
В электроустановках (ЭУ) напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и в ЭУ постоянного тока с изолированной средней точкой применяют защитное заземление в сочетании с контролем изоляции или защитное отключение.
В этих электроустановках сеть напряжением до 1000 В, связанную с сетью напряжением выше 1000 В через трансформатор, защищают от появления в этой сети высокого напряжения при повреждении изоляции между обмотками низшего и высшего напряжения пробивным предохранителем, который может быть установлен в каждой фазе на стороне низшего напряжения трансформатора.
В электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью или заземленной средней точкой в ЭУ постоянного тока применяется зануление или защитное отключение. В этих ЭУ заземление корпусов электроприемников без их заземления запрещается.
Защитное отключение применяется в качестве основного или дополнительного способа защиты в случае, если не может быть обеспечена безопасность применением защитного заземления или зануления или их применение вызывает трудности. При невозможности применения защитного заземления. Зануления или защитного отключения допускается обслуживание ЭУ с изолирующих площадок.
Защитное заземление
Заземлением называется соединение с землей нетоковедущих металлических частей электрооборудования через металлические детали, закладываемые в землю и называемые заземлителями, и детали, прокладываемые между заземлителями и корпусами электрооборудования, называемые заземляющими проводниками. Проводники и заземлители обычно делаются из низкоуглеродистой стали, называемой в просторечии железом.
Заземлители в виде штырей, вбиваемых в землю, называются электродами, и могут быть одиночными или групповыми. Заземлитель имеет характеристики, обусловленные стеканием по нему тока в землю. К характеристикам заземлителя относятся:
напряжение на заземлителе;
изменение потенциалов точек в земле вокруг заземлителя в зависимости от их расстояния от заземлителя в зоне растекания тока – вид потенциальной кривой;
вид линий равного потенциала – эквипотенциальных линий на поверхности земли;
сопротивление заземляющего устройства;
напряжения прикосновения и шага.
При расстоянии менее 40 м между одиночными заземлителями в групповом заземлителе их зоны растекания накладываются друг на друга, и получается одна зона растекания группового заземлителя, которой соответствует своя потенциальная кривая.
Напряжение прикосновения
Напряжением прикосновения называется напряжение на корпусе электрооборудования с поврежденной изоляцией, к которому может прикоснуться человек. Это напряжение зависит от состояния заземления, расстояния между человеком и заземлителем, сопротивления основания, на котором стоит человек.
Напряжение прикосновения максимально в положении 1 человека, когда он стоит в зоне нулевого потенциала и касается заземленного оборудования; равняется нулю в положении 2, когда человек стоит на заземлителе или его проекции на поверхность земли, в некотором промежуточном положении человека напряжение прикосновения имеет промежуточное значение, которое меняется от О до Uз.
При одиночном и групповом заземлителях напряжение прикосновения?
Напряжение шага
Напряжение шага возникает между ногами человека, стоящего на земле, из-за разности потенциалов на поверхности земли при растекании в земле тока замыкания на землю. Напряжение шага отсутствует, если человек стоит или на линии равного потенциала или вне зоны растекания тока, т. е. на расстоянии более 20 м от заземлителя.
Напряжение шага наибольшее в положении 1 человека, когда он стоит одной ногой на заземлителе. В положении человека между заземлителем и зоной нулевого потенциала, когда шаг направлен по радиусу к заземлителю, напряжение шага имеет промежуточное значение.
Заземление предназначается для устранения опасности поражения человека электрическим током во время прикосновения к нетоковедущим частям, находящимся под напряжением. Это достигается путем снижения до безопасных пределов напряжения прикосновения и шага за счет малого сопротивления заземлителя. Областью применения защитного заземления
являются сети переменного и постоянного тока с изолированной нейтралью источника напряжения или трансформатора.
Не требуют защитного заземления электроустановки переменного тока напряжением до 42 В и постоянного тока до 110 В.
Величина сопротивления заземляющего устройства нормируется “Правилами устройства электроустановок” (ПУЭ). Эта величина для электроустановок до 1000 В с изолированной нейтралью должна быть не более 4 Ом, а если мощность питающих сеть генераторов или трансформаторов, или их суммарная мощность не более 100 кВА, то сопротивление должно быть не более 10 Ом.
Для заземления могут быть использованы детали уже существующих сооружений, которые называются естественными заземлителями:
металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей;
металлические трубопроводы, проложенные в земле, за исключением трубопроводов горючих жидкостей и газов;
свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле;
обсадные трубы скважин и т. д.
В качестве заземляющих и нулевых (см. ниже) проводников, соединяющих корпуса оборудования с заземлителями, могут применяться:
специальные проводники;
металлические конструкции оборудования и зданий;
стальные трубы электропроводок, алюминиевые оболочки кабелей;
металлические открыто расположенные трубопроводы всех назначений, за исключением трубопроводов для горючих жидкостей и газов, канализации и центрального отопления.
Запрещается использовать в качестве заземляющих и нулевых проводников алюминиевые провода для прокладки в земле, металлические оболочки трубчатых проводов, несущие тросы тросовой проводки, металлорукава, броню и свинцовые оболочки проводов и кабелей.
Проводники присоединяют к корпусам оборудования сваркой или болтовым соединением с обеспечением доступности для контроля или переделки при ухудшении контакта. Последовательное включение в цепь заземления или зануления отдельных корпусов оборудования запрещается.
При монтаже заземляющих устройств монтажной организацией контроль за работами производится со стороны заказчика. При этом отдельно принимаются работы, которые впоследствии будут скрыты, и в это время, а не после, подписываются акты на скрытые работы.
Монтажные организации сдают заказчику всю документацию на заземляющие устройства. На каждое устройство заводится паспорт, в котором отмечаются все изменения, результаты осмотров и измерений.
При проверке состояния заземления периодически проводятся осмотр видимой части, проверка цепи между заземлителем и заземляемыми элементами, измерение сопротивления заземляющего устройства, выборочное вскрытие грунта для осмотра элементов, находящихся в земле.
Измерение сопротивления заземляющего устройства
Измерения обычно производят с помощью специального прибора – измерителя заземлений, например, М-416, работающего на принципе амперметра-вольтметра. При измерении сопротивления сложного контура, имеющего наибольшую диагональ Д, токовый электрод Eт располагают на расстоянии l1 = 2Д от края данного контура, а потенциальный электрод En – поочередно на расстояниях 0,4, 0,6, 0,5l фиксируя показания прибора. Если сопротивления, полученные при установке Еп на расстояниях, 0,4 и 0,6l1 отличаются не более 10%, то принимают значение сопротивления, полученное в положении потенциального электрода на расстоянии 0,5l1 а если различие больше 10%, то или повторяют измерения при увеличении расстояния до Ет в 1.5…2 раза, или производят измерения при изменении направления токового электрода.
Для вертикальных электродов, расположенных в ряд и соединенных полосой или для заземлителя, состоящего из полосы, длину полосы принимают за величину Д.
Токовый электрод располагают на расстоянии от края испытываемого заземлителя:
при Д > 40 м l2 = 2Д, при 10 м при ДПотенциальный электрод располагается на расстоянии 0,54. Измерение сопротивления заземления производится, когда оно имеет наибольшие значения: для северных районов и средней полосы – зимой при наибольшем промерзании почвы, для южных районов – когда почва наиболее сухая.
Во время приемо-сдаточных испытаний измеренные значения сопротивлении умножают на коэффициент сезонности, который берется из таблицы.
Зануление
Зануление предусматривает глухое заземление нейтрали источника или трансформатора трехфазного тока, одного вывода источника однофазного тока, наличие нулевого провода и его повторного заземления.
Заземление нейтрали источника тока имеет целью понизить напряжение на корпусах оборудования и на нулевом проводе, с которым эти корпуса соединены, до безопасного значения при замыкании фазного проводника на землю, при этом создается путь для тока Iф-з (рис. 4.12).
Нулевой защитный проводник предназначен для увеличения тока короткого замыкания lk c целью воздействия этого тока на защиту. Увеличение lк происходит за счет уменьшения сопротивления току при наличии нулевого провода по сравнению с тем, если бы ток шел через землю.
Повторное заземление нулевого провода предназначено для снижения напряжения на корпусах оборудования при замыкании фазы на корпус как при исправном, так и при оборванном нулевом проводе.
Зануление в электроустановках до 1000 В применяется в 4-проводных сетях с глухозаземленной нейтралью трансфор
матора ипи генератора, в сетях с заземленным выводом источника однофазного тока, в сетях с заземленной средней точкой источника постоянного тока. Зануление выполняется в тех же случаях, что и защитное заземление.
В качестве нулевых защитных проводников используются нулевые рабочие проводники, за исключением проводников ч передвижным электроприемникам. В цепи нулевых защитных проводников не должно быть аппаратов, разъединяющих эти проводники, в том числе предохранителей.
Проверка зануления на соответствие требованиям ПУЭ производится во время монтажа, при сдаче после монтажа и при эксплуатации.
Проверяют следующие параметры:
сопротивление заземлений нейтрали и повторных;
отношение тока однофазного К- на корпус и номинального тока плавкой вставки предохранителя или тока уставки автомата на контролируемом участке сети, причем это отношение должно быть не менее 3, а для автоматов только с электромагнитными расцепителями на номинальный ток до 100 А кратность должна быть не менее 1,4 и для автоматов на ток более 100 А – 1,25.
Защитное отключение
Устройство защитного отключения (УЗО) состоит из чувствительного элемента, реагирующего на изменение контролируемой величины, и исполнительного органа, отключающего соответствующий участок сети.
Чувствительный элемент может реагировать на потенциал корпуса, ток замыкания на землю, напряжение и ток нулевой последовательности, оперативный ток. В качестве выключателей могут применяться контакторы, магнитные пускатели, автоматические выключатели с независимым расцепителем, специальные выключатели для УЗО.
Назначение УЗО – защита от поражения электрическим током путем отключения ЭУ при появлении опасности замыкания на корпус оборудования или непосредственно при касании тоговедущих частей человеком.
УЗО применяется в ЭУ напряжением до 1000 В с изолированной или глухозаземленной нейтралью в качестве основного или дополнительного технического способа защиты, если безопасность не может быть обеспечена путем применения заземления или зануления или если заземление или зануление не могут быть выполнены по некоторым причинам.
УЗО обязательно для контроля изоляции и отключения ЭУ при снижении сопротивления изоляции в ЭУ специального назначения, например, в подземных горных выработках (реле утечки).
Примером УЗО является защитно-отключающее устройство типа ЗОУП-25, предназначенное для отключения и включения силовых трехфазных цепей при напряжении 380 В и токе 25 А в системах с глухозаземленной нейтралью, а также для защиты людей при касании токоведущих частей или корпусов оборудования, оказавшихся под напряжением.
Электрическое разделение сетей
Электрическое разделение сетей осуществляется через специальный разделительный трансформатор, который отделяет сеть с изолированной или глухозаземленной нейтралью от участка сети, питающего электроприемник. При этом связь между питающей сетью и сетью приемника осуществляется через магнитные поля, участок сети приемника и сам приемник не связываются с землей. Разделительный трансформатор представляет собой специальный трансформатор с коэффициентом трансформации, равном единице, напряжением не более 380 В, с повышенной надежностью конструкции и изоляции. От трансформатора разрешается питание не более одного приемника с током не более 15 А. В качестве разделительных трансформаторов могут быть использованы трансформаторы понижающие со вторичным напряжением не более 42 В, если они удовлетворяют требованиям к разделительному трансформатору.
Использование малого напряжения
Малое напряжение (не более 42 В между фазами и по отношению к земле) применяется для ручного инструмента, переносного и местного освещения в любых помещениях и вне их. Оно применяется также в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных для питания светильников местного стационарного освещения, если они расположены на высоте менее 2,5 м. Распространено в применении напряжение 36 В, а в замкнутых металлических емкостях должно применяться напряжение не более 12 В.
Выравнивание потенциалов
Как известно, напряжение прикосновения или шага получается тогда, когда есть разность потенциалов между основанием, на котором стоит человек, и корпусами оборудования, которых он может коснуться, или между ногами. Если соединить посредством дополнительных электродов и проводников места возможного касания телом человека, то не будет разности потенциалов и связанной с ней опасности.
Выравнивание потенциалов корпусов электрооборудования и связанных с ним конструкций и основания осуществляется устройством контурного заземлителя, электроды которого располагаются вокруг здания или сооружения с заземленным или зануленным оборудованием. Внутри контурного заземлителя под полом помещения или площадки прокладываются горизонтальные продольные и поперечные электроды, соединенные сваркой с электродами контура. При наличии зануления контур присоединяется к нулевому проводу.
Выравнивание потенциалов корпусов оборудования и конструкций осуществляется присоединением конструкций и всех корпусов к сети зануления или заземления.
Выравнивание потенциалов применяется как дополнительный технический способ защиты при наличии зануления или заземления в помещениях с повышенной опасностью или особо опасных.
Применение выравнивания потенциалов обязательно в животноводческих помещениях.
Устройство выравнивания потенциалов осуществляется по проекту.

Классификация и назначение основных и дополнительных средств защиты от поражения электрическим током

При работе со станционным и линейным электрооборудованием большое значение придается защите работника от повышенного напряжения и поражения электрическим током. Для этих целей используются специальные электрозащитные средства, обеспечивающие надежную защищенность работающих на электроустановках людей. Полную информацию о классификации и перечне средств защиты для работы в электроустановках содержит «Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках» СО 153-34.03.603-2003.

Электрозащитные средства: виды и требования к ним

По способу применения все известные защитные средства (ЗС) условно делятся на используемые одним человеком – средство индивидуальной защиты (СИЗ) и коллективные – конструктивно связанные с производственным процессом, оборудованием, помещением. По своему функциональному назначению и оказываемому ими эффекту они бывают:

• изолирующими или ограждающими;
• используемыми для высотных операций;
• экранирующими.

Дополнительная информация: По величине напряжения эти изделия разделяют для работы в сетях до 1000 В и более 1000 В.

Изолирующие электрозащитные средства принято подразделять на два вида:

1. Основные – изоляция которого длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановки и позволяет работать на токоведущих частях, находящихся под напряжением.
2. Дополнительные – дополняют основные, служат для защиты от напряжения шага и напряжения прикосновения, но сами по себе они не обеспечивают защиту от поражения электрическим током.

Предъявляемые к ним требования, как правило, определяются их прямым назначением (способностью выдерживать напряжение электроустановки). Помимо этого, они должны быть исправны и иметь отметку о последнем сроке испытаний. На резиновых изделиях не должно быть следов залежалости, а также видимых простым глазом порезов и проколов.

Изолирующие защитные средства для электроустановок с напряжением выше 1000 В

Этот тип защитного снаряжения и рабочего инструмента представлен следующими основными позициями:

• изолирующие штанги;
• изолирующие клещи;
• указатели напряжения;
• устройства и приспособления для обеспечения безопасности работ при измерениях и испытаниях в электроустановках;
• специальные средства защиты, устройства и приспособления изолирующие для работ под напряжением в электроустановках напряжением 110 кВ и выше.

К разряду дополнительных относят:

• диэлектрические перчатки и боты, ковры и изолирующие подставки;
• изолирующие колпаки и накладки;
• штанги для переноса и выравнивания потенциала
• лестницы приставные, изолирующие стеклопластиковые стремянки.

Изолирующие защитные средства для электроустановок с напряжением до 1000 В

Для электроустановок с напряжением до 1000 В, можно выделить следующие основные наименования изолирующих ЗС:

• изолирующие штанги и клещи;
• указатели напряжения и электроизмерительные клещи;
• перчатки, изготовленные на основе диэлектрических материалов;
• специальные измерительные клещи (токовые);
• ручной изолирующий инструмент.

К дополнительным изолирующим защитным изделиям относят:

• изолирующие подставки и диэлектрические ковры;
• диэлектрические галоши;
• изолирующие колпаки, покрытия и накладки;
• приставные лестницы, изолирующие стеклопластиковые стремянки.

Средства защиты от электрических полей повышенной напряженности, коллективные и индивидуальные

При работах, проводимых на ВЛ и в ОРУ напряжением 330 кВ и выше при напряженности электрического поля до 5 кВ/м, время пребывания в рабочей зоне без средств защиты не ограничивается. При значении напряженности от 5 до 25 кВ/м ограничивается по государственному стандарту, а при значении напряженности выше 25 кВ/м не допускается.

К защитным средствам от электрических полей повышенной напряженности относятся экранирующие комплекты, используемые при рабочих операциях на воздушных линиях электропередач (ВЛ) или на уровне земли в распредустройствах типа ОРУ. По способу обустройства такая защита подразделяется на следующие виды:

• съёмные экранирующие устройства (устанавливаются на машинах и механизмах);
• стационарные, переносные и передвижные экранирующие устройства;
• индивидуальные экранирующие комплекты.

Среди описываемых изделий выделим экранирующие комплекты индивидуального назначения, выполненные в виде одеваемого на человека защитного снаряжения. Экранирующие системы коллективного пользования предназначаются для защиты целой группы людей. Они выполняются из токопроводящего материала и подсоединяются к заземленным объектам (к защитному контуру).

Средства индивидуальной защиты

К категории СИЗ относятся:

• защитные каски, очки и щитки;
• рукавицы (перчатки), специальная защитная одежда, противогазы и респираторы;
• монтажные пояса и страховочные канаты.

Первые в перечне изделия используются для защиты головы от механических ударов, а также от токового воздействия при случайном соприкосновении с оголенными проводами. Очки и щитки нужны для того, чтобы уберечь лицо и глаза от слепящего света электрической дуги, частиц грязи и пыли, УФ и ИК излучения.

Используемые при работе перчатки обеспечивают защищенность рук от непредвиденных травм, ожогов и порезов. Монтажные пояса гарантируют защиту персонала от случайного падения с высоты при проведении высотных работ. Страховочный канат предназначен для закрепления карабином предохранительного пояса с целью защиты работающих при падении с высоты при выполнении трудовых операций на высоте.

Комплекты, используемые при сварке, необходимы для защиты тела от опасного действия электрической дуги. В них входит каска с защитным лицевым экраном, термостойкий подшлемник и перчатки из плотной ткани.

Порядок и общие правила пользования средствами защиты

Каждый работник, проводящий работы в электроустановке, должен быть обеспечен необходимыми средствами защиты и обучен правилами их применения, а также обязан ими пользоваться и выполнять следующие общие требования:

• пользоваться только теми изделиями, у которых имеется маркировка (указывается завод-изготовитель, наименование или тип изделия, дата выпуска и штамп об испытании);
• перед очередным применением работающий на электроустановке персонал должен проверить исправность используемого защитного средства, отсутствие внешних повреждений и загрязнений и согласно штампу, срок годности;
• в случае выявления непригодности средства защиты к использованию оно изымается, о чём делается запись в журнале учета и содержания средств защиты или в оперативной документации.

При работе нельзя прикасаться непосредственно к рабочей зоне изделия, а также к той части изоляции, что располагается за ограничительным упором.

Порядок хранения средств защиты

Эффективность действия средств электрозащиты зависит от многих факторов, включая выполнение правил их хранения. При этом должны соблюдаться следующие обязательные требования:

• хранить средства защиты необходимо в закрытых помещениях, в условиях, которые обеспечивают их исправность и пригодность к применению;
• защитные средства из резины и полимерных материалов хранятся в шкафах или на стеллажах отдельно от инструмента и быть защищены от воздействия кислот, щелочей, масел и пр., а также от воздействия солнечных лучей и теплового излучения нагревательных приборов;
• средства защиты размещаются в специально оборудованных местах у входа в помещение, на щитах управления.

Также следует отметить, что допускается хранение защитных средств только в сухом виде.

Учет средств защиты и контроль за их состоянием

Все находящиеся в эксплуатации электрозащитные средства должны быть пронумерованы. Исключение составляют следующие наименования:

• защитные каски, диэлектрические коврики;
• специальные изолирующие подставки;

• плакаты безопасности и защитные ограждения;
• штанги для переноса и выравнивания потенциала.

Важное замечание: при нумерации изделий допускается использование их заводских номеров.

Номера присваиваются индивидуально для каждого вида ЗС с учетом конкретных условий их эксплуатации. Инвентарный номер либо выбивается на металлических деталях изделий, либо наносится яркой краской на хорошо видимом месте. Также допускается его размещение на специальной бирке, закрепленной на самом средстве защиты.

Если снаряжение или инструмент содержат в своей конструкции несколько частей – отдельная бирка навешивается на каждую из них. В соответствующих подразделениях предприятий, связанных с обслуживанием электрооборудования, обязательно наличие журнала учета всех имеющихся в них средств защиты, в том числе и выданные в индивидуальное пользование.

Общая их наличность и текущее состояние контролируются путем визуальных осмотров, периодичность которых устанавливается из расчета не реже одного раза в полгода. Для переносных заземлений этот показатель составляет не реже раза в квартал. Ответственный работник, которому доверено контролировать их состояние, после осмотра должен зафиксировать результат в соответствующей графе специального журнала.