Электробезопасность (стр. 3 из 5)

Источником частых производственных электротравм является переход в электроустановках до 1000В напряжения на металлические конструкции.При отсутствии защитных средств и устройств появление напряжения на металлических конструкциях электроустановки создает неизбежную угрозу поражения электротоком обслужевающего персонала.Предупреждение опасности осуществляется специальными устройствами в виде заземлений и защитных отключений.

Технические способы и средства защиты.

Защита от опасности перехода напряжения со стороны высшего напряжения на сторону низшего напряжения осуществляется путем заземления нейтрали сети низшего напряжения. Такое заземление токоведущих частей называется рабочим заземлением.

Рабочее заземление выполняется или через пробивной предохранитель ПП (рис.1,а), если сеть трехпроводная,или наглухо (рис.1, б), если сеть четырехпроводная.

В нормальных условиях подобная система работает как система с изолированной нейтралью. При переходе высшего напряжения на сторону низшего происходит пробой воздушного зазора между дисками через отверстия в слюдяной прокладке. В этом случае сеть окажется заземленной и произойдет или автоматическое отключение сети со стороны высшего напряжения, или напряжение нейтрали сети со стороны низшего напряжения ограничится относительно земли допустимой величиной. Величина сопротивления рабочего заземления R₀ на стороне низшего напряжения зависит от того, заземлена или нет сеть высшего напряжения.

Для заземляющего устройства, одновременно используемого для электроустановок напряжением до 1000В и выше, наивысшее допустимое сопротивление в период наименьшей проводимости почвы расчитывается по формуле:

, где

I_е– ток одноплюсового замыкания в сети высшего напряжения. А ток одноплюсового замыкания в сети высшего напряжения приблизительно определяется по формулам:

для кабельных сетей:

для воздушных сетей:

, где

U – напряжение сети, кВ;

L_к и L_в – длина сети, км.

Для предупреждения опасности поражения током, обусловленное переходом напряжения на конструктивные части электрического оборудования, сетей установок, выполняют защитное заземление. В отличии от рабочего заземления защитное представляет собой соединение железным или медным проводом металлических частей электрооборудования, нормально не находящихся под напряжением, с заземлителями, помещенными непосредственно в землю. Следовательно, электрооборудование, имеющее за-кание на корпус, оказывается по отношению к земле под напряжением I_з, а напряжение

U_з зависит от тока замыкания I_з и сопротивления заземляющего устройства R_з.

Величина напряжения, тогда определяется по формуле:

U_з = I_з ∙R_з.

Точки земной поверхности, находящиеся в зоне растекания, находятся под различным потенциалом относительно точек нулевого потенциала. Величина этого потенциала зависит от расстояния относительно места замыкания. Практически при напряжении до 20КВ точки нулевого потенциала расположены на расстоянии 20-40 м от заземлителей. Падение напряжения в цепи замыкания от места замыкания до точек нулевого потенциала определяется кривой 2, на рис.2.

Человек, находясь вблизи заземленного оборудования, имеющего замыкание на корпус, и касаясь корпуса, окажется под воздействием только части полного напряжения.

Данное напряжение называется напряжением прикосновения U_пр. Напряжение прикосновения равно разности напряжений относительно земли –напряжения поврежденного оборудования относительно земли (точка а, рис.2) и напряжения места (пола), на котором стоит человек, относительно земли (точка б, рис.2), следовательно, это напряжение в цепи тока замыкания между двумя ее точками, которых человек может коснуться одновременно.Напряжение прикосновения определяется по формуле

U_пр = k_прI_зR_з, где

k_пр – коэффициент прикосновения (k_пр =0.75÷1 ), при трубчатых полосовых заземлителях.

Напряжение прикосновения будет тем больше, чем больше напряжение относительно земли U_з на электрооборудовании, имеющем замыкание на корпус.Уменьшая сопротивление R_з можно обеспечить предельную возможность безопасности.Поэтому Правилами безопасности устанавливается допустимое напряжение, а не величина тока. 65В – устанавливается для помещений без повышеной опасности и 36В – для помещений с повышеной опасностью; 12В – для помещений особо опасных. При эксплуатации электрооборудования на воздухе (снег, дождь) в неблагоприятных условиях, допустимая величина напряжения прикосновения не должна превышать 40В, для стационарных установок и ремонтных цехов – 65В.

Опасность поражения электротоком зависит от времени пребывания человека под напряжением. Поэтому величина напряжения прикосновения в сетях, имеющих защиту, устанавливается в зависимости от времени срабатывания защиты. Если человек не касается конструкций поврежденного оборудования, но находиться вблизи или на некотором расстоянии от него, то он подвергается воздействию разности напряжений между точками земной поверхности, находящимися друг от друга на расстоянии шага (0.8 м). Это напряжение называется шаговым напряжением:

U_ш = k_ш I_зR_з, где

k_ш – 0.5÷0.6 – коэффициент шагового напряжения.

Если напряжение прикосновения уменьшается по мере приближения к месту замыкания, то шаговое напряжение, наоборот увеличивается. Очень опасно шаговое напряжение при обрыве проводов, нельзя приближаться к проводу, лежащему на земле менее, чем на 5 м (для 20кВ).

Для предупреждения от поражения шагового напряжения существует защита воздушных ЛЭП, обеспечивающая автоматическое отключение их, в случае обрыва провода и контакта его с землей. Защитное заземление применяется в установках до 1000В и выше 1000В.

На карьерах, занимающих большие площади с большим числом машин и механизмов, применяются комбинированные заземляющие устройства. Корпуса передвижных горных машин и механизмов подсоединяют к заземлителям с помощью заземляющей жилы гибкого кабеля. Передвижные приключательные пункты, передвижные трансформаторные подстанции напряжением 6/0.4кВ должны дополнительно заземляться от местных заземляющих устройств.

В сетях напряжением до 1000В с заземленной нейтралью для обеспечения надежной защиты выполняется зануление. Занулением называется преднамеренное электросоединение с нулевым защитным проводником металлических токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствии замыкания на корпус или по другим причинам.

Задача зануления – устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу и другим нетоковедущим металлическим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением вследствии замыкания на корпус. Решается эта задача быстрым отключением поврежденной электроустановки от сети.

Принцип действия зануления – превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание с целью вызвать большой ток, способный обеспечитьсрабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от питающей сети. Такой защитой могут быть плавкие предохранители, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой, контакторы в сочетании с тепловым реле, автоматы, осуществляющие защиту одновременно от токов короткого замыкания и от перегрузки.

Изолирующие защитные средства.

Средства защиты, применяемые в электроустановках, могут быть условно разделены на 4 группы: изолирующие, ограждающие, экранирующие и предохранительные. Первые три группы преднозначенны для защиты персонала от поражения электрическим током и вредного воздействия электрического поля и называются электрозащитными.

Изолирующие защитные средства изолируют человека от токоведущих или заземленных частей, а также от земли. Они делятся на основные и дополнительные.

Основные изолирующие электрозащитные 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 1000В – изолирующие перчатки, изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками, а также указателями напряжения. В электроустановках выше 1000В –изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, а так же средства для ремонтных работ под напряжением выше 1000В.

Дополнительные изолирующие электрозащитные средства не обладают изоляцией, способной выдержать рабочее напряжение электроустановки, и поэтому они не могут служить защитой человека от поражения током при этом напряжении.Их назначение- усилить защитное действие основных изолирующих средств, вместе с которыми они должны применяться.

К дополнительным изолирующим электрозащитным средствам относятся:

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