ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Меры электробезопасности

Для защиты от поражения электрическим током при замыканиях на корпус применяются меры, которые принято называть защитными мерами электробезопасности', заземление, зануление, выравнивание потенциалов, малые напряжения, изоляция, защитное отключение, разделительные трансформаторы, ограждения. Целям улучшения безопасности служат также индивидуальные защитные средства и приспособления. Применение тех или иных защитных средств при наладке, эксплуатации или ремонте оборудования устанавливается правилами техники безопасности и специальными инструкциями.

Заземление — одна из основных защитных мер, при которой заземляют все металлические корпуса электроприемников и другие металлические конструкции, могущие оказаться вследствие повреждения изоляции под опасным напряжением.

Как видно на рис. 7.1, при наличии заземления человек, прикасающийся к заземленному корпусу, оказавшемуся под на-

Заземление электроприемника

Рис. 7.1. Заземление электроприемника: А, В, С — фазы

пряжением, присоединен параллельно цепи замыкания на участке между корпусом и землей.

Назначение защитного заземления — создать между корпусом заземляемого устройства и землей электрическое соединение с достаточно малым сопротивлением для того, чтобы в случае замыкания на корпус этого устройства прикосновение к нему человека (параллельное присоединение) не могло вызвать прохождения через его тело такого тока, который угрожал бы жизни или здоровью. Для обеспечения безопасности пригодно соединение с землей, имеющее достаточно малое сопротивление (во много раз меньше, чем сопротивление тела человека). Тогда основная часть тока замыкания будет проходить через землю, а ток, проходящий через тело человека, будет мал, и опасности прикосновения к заземленному корпусу не возникнет.

Заземленные части электроустановок соединяют с землей при помощи заземлителей и заземляющих проводников.

Зануление применяют в установках с заземленной нейтралью. При этом этом все металлические корпуса и конструкции связывают электрически с заземленной нейтралью трансформатора через нулевой провод или специальный защитный проводник (при защите трехфазного двигателя — четвертый, при защите однофазного приемника — третий), благодаря чему всякое замыкание на корпус превращается в короткое замыкание и аварийный участок отключается предохранителем или автоматическим выключателем.

Зануление должно быть выполнено таким образом, чтобы ток короткого замыкания в аварийном участке был достаточен для расплавления плавкой вставки ближайшего предохранителя или отключения ближайшего автоматического выключателя.

Сопротивление цепи замыкания в сети с занулением, условно называемое «сопротивление цепи фаза—нуль», должно быть настолько малым, чтобы создать достаточный ток короткого замыкания.

Выравнивание потенциалов имеет первостепенное значение в обеспечении электробезопасности. Благоприятные условия создаются, если электрооборудование находится внутри промышленного здания с большим количеством станков, машин, трубопроводов и металлоконструкций, связанных между собой и с корпусами электрооборудования. При замыкании на корпус в каком-либо из электроприемников все указанные части получают примерно близкое по значению напряжение по отношению к «земле». В результате напряжение между корпусом электроприемника и полом существенно уменьшается, происходит выравнивание потенциалов по всему помещению. Благодаря выравниванию потенциалов тело человека, находящегося в цепи замыкания между корпусом электроприемника и полом, оказывается под сравнительно малым напряжением.

Степень выравнивания потенциалов зависит от того, насколько заполнено здание металлическими конструкциями и оборудованием, а также от конструкции здания: в железобетонных зданиях происходит наилучшее выравнивание потенциалов.

Малые напряжения (номинальные напряжения не более 42 В между фазами и по отношению к «земле») применяют чаще всего для переносных электроприемников, местного и ремонтного освещения и т. п. Напряжение 12 В используют в особо опасных условиях — при работе внутри металлических резервуаров, на металлоконструкциях и т. п. Если понижающие трансформаторы не являются разделительными, то в зависимости от режима нейтрали сети, питающей первичную обмотку, следует заземлять или занулять корпус трансформатора, а также один из выводов (одну из фаз) или нейтраль (среднюю точку) вторичной обмотки. Это необходимо для обеспечения безопасности в случае повреждения изоляции трансформатора с переходом напряжения сети на вторичную обмотку или на корпус.

Изоляция от «земли» служит для обеспечения безопасности, например, при использовании изолирующих от «земли» площадок во время ремонтных работ и обслуживания оборудования, корпус которого или токоведущие части находятся под напряжением.

В настоящее время применяют двойную изоляцию электроприемника (совокупность рабочей и защитной (дополнительной) изоляции), при которой доступные прикосновению части электроприемника не приобретают опасного напряжения при повреждении только рабочей или только защитной изоляции.

Двойную изоляцию можно получить, выполняя, например, корпус электроприемника — электроинструмента, аппарата или любого другого устройства из изолирующих материалов. Рукоятки управления и рабочая часть инструмента должны быть при этом связаны с частями, несущими обмотку, через промежуточные изолирующие детали.

При двойной изоляции электроприемника заземление или зануление металлических частей не требуется во избежание шунтирования дополнительной изоляции. Состояние изоляции следует периодически проверять.

Защитное отключение обеспечивает безопасность путем быстродействующего (время действия 0,05 с и менее) размыкания аварийного участка или сети в целом при замыкании на корпус или непосредственно на землю, а также в случае прикосновения к частям, находящимся под напряжением. Благодаря высокой чувствительности (многие устройства защитного отключения имеют токи срабатывания 5—30 мА) устройства защитного отключения реагируют и на снижение сопротивления изоляции, когда токи утечки достигают уставки токов срабатывания, т. е. одновременно осуществляют контроль изоляции и тем самым предотвращают возникновение пожаров.

Данная защитная мера получает все большее распространение в сетях напряжением до 1000 В благодаря существенным преимуществам перед обычными системами заземления или зануления. Она особенно нобходима в неблагоприятных, с точки зрения поражения электрическим током, условиях, например, при пользовании переносным или передвижным электрооборудованием.

Разделительные трансформаторы применяют с целью изолировать электроприемники от первичной сети, а также от сети заземления или зануления и тем самым от возможных аварийных состояний первичной сети — повреждений изоляции, однофазных и двойных замыканий на «землю», утечек.

К разделительным трансформаторам предъявляются повышенные требования, чтобы исключить повреждение изоляции внутри трансформатора и переход напряжения с первичной сети на вторичную (например, повышенное испытательное напряжение, расположение обмоток первичного и вторичного напряжения на разных стержнях). Разделительные трансформаторы можно применять не только с одновременным понижением напряжения, но и как чисто разделительные, например, 220/220 В.

Заземление вторичной обмотки разделительного трансформатора не допускается. Корпус трансформатора в зависимости от режима нейтрали сети, питающей первичную обмотку, должен быть заземлен или занулен.

Заземление корпуса электроприемника, присоединенного к трансформатору, не требуется. Тогда прикосновение к частям, находящимся под напряжением, или к корпусу с поврежденной изоляцией (рис. 7.2, а, точка А) не создаст опасности, поскольку вторичная сеть коротка, точки утечки в ней и емкостные токи при исправной изоляции ничтожно малы.

380/220

Схемы включения разделяющих трансформаторов

Рис. 7.2. Схемы включения разделяющих трансформаторов: а — включение одного электроприемника; б — включение двуъ электроприемников; А, Б — точки

повреждения изоляции

Если возникшее замыкание в одной фазе (точка А) не будет устранено, а затем повредится изоляция на другой фазе вторичной цепи (точка Б), то предохранитель может сгореть только при металлической связи между точками повреждения изоляции А и Б. Если такой связи нет, то на корпусе электроприемника по отношению к «земле» может возникнуть опасное напряжение, если человек стоит на земле или на проводящем полу в обуви с малым сопротивлением.

Чтобы устранить вероятность двойных замыканий и обеспечить безопасность персонала, от разделительного трансформатора разрешается питание только одного электроприемника с номинальным током плавкой вставки или расцепителя автоматического выключателя на первиченой стороне не более 15 А. Вторичное напряжение разделительных трансформаторов должно быть не более 380 В.

На рис. 7.2, б показано возможное замыкание со связью с «землей» в двух разных фазах двух электроприемников. Такие двойные замыкания могут повлечь поражение током, поэтому, как сказано выше, на вторичной стороне нельзя включать разветвленную сеть.

Применение разделительных трансформаторов существенно улучшает условия безопасности по сравнению с питанием непосредственно от сети или через понижающие трансформаторы с заземлением вторичных обмоток.

Ограждение относится к защитным мерам и предусматривает выполнение аппаратов и приборов в закрытых корпусах, применение закрытых комплектных устройств, надежные ограждения и т. п. Во многих случаях они снабжены блокировками не допускающими снятие корпусов или ограждений, если предварительно не отключено напряжение.

Каждая из перечисленных защитных мер имеет свою область применения. В некоторых случаях применяют одновременно две защитные меры. Но ни одна из защитных мер сама по себе не дает полной гарантии электробезопасности, потому что главная гарантия — это соблюдение всех правил обращения с электротехническими устройствами. Их нарушение является основной причиной электротравматизма.

Защитные средства, способствующие обеспечению электробезопасности, включают в себя: изолирующие оперативные штанги; изолирующие клещи для операций с предохранителями; указатели напряжения; изолирующие измерительные штанги; токоизмерительные клещи; изолирующие лестницы и площадки; изолирующие тяги, захваты; инструменты с изолированными рукоятками; резиновые диэлектрические перчатки, боты, галоши, коврики; изолирующие подставки, колпаки и накладки; переносные заземления; временные ограждения; предупреждающие плакаты; защитные очки; предохранительные пояса; страхующие канаты и др.

Применение тех или иных защитных средств при эксплуатации, ремонте и наладке устанавливается правилами техники безопасности и специальными инструкциями. Защитные средства должны находиться под постоянным контролем и учетом и быть в исправном состоянии. При приемке в эксплуатацию их проверяют независимо от заводского испытания, а в процессе эксплуатации подвергают периодическим контрольным осмотрам, электрическим и механическим испытаниям в сроки и по нормам, указанным в ПТБ при эксплуатации потребителей.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >