Защита при косвенном прикосновении в электроустановках – » :

Косвенное прикосновение и меры защиты от него

АгоВ одной из предыдущих статей мы уже рассказывали об опасности прямого прикосновения к токоведущим элементам и технических мерах защиты, используемых для предотвращения случайного прикосновения. В данной статье пойдет речь об опасности, которую представляет собой косвенное прикосновение. Собранные материалы позволят понять, чем оно отличается от прямого контакта и каким образом можно исключить нежелательные последствия.

Что такое косвенное прикосновение?

Под этим термином подразумевается поражение электротоком в результате прикосновения к открытым проводящим конструктивным элементам, на которых находится высокий потенциал в результате непредвиденной аварии. То есть, в штатной ситуации, эти элементы конструкции не представляли бы опасности для человеческой жизни, поскольку не находились бы под воздействием электрического тока.

Тем, кто предпочитает, чтобы определения технических терминов приводились дословно из нормативных документов, приведем цитату из ПУЭ (см. п. 1.7.12).

Определение косвенного прикосновения по ПУЭ, пункт 1.7.12

То есть в данном случае речь идет не о двойном замыкании, когда прикосновение происходит к двум фазам.

Примеры косвенных прикосновений

Приведем несколько примеров рассматриваемого прикосновения, встречающихся в быту и на производстве. Допустим, у электрочайника с металлическим корпусом произошло повреждение изоляции нагревательного элемента. В результате на корпусе образуется опасное напряжение прикосновения. Если взять такой чайник в руку, ничего не произойдет, поскольку в данном случае мы будем иметь дело с однополюсным прикосновением.

Ситуация резко изменится, если второй рукой коснуться смесителя, в этом случае образуется электрическая цепь, проходящая через тело человека (двухполюсное прикосновение). Это будет равносильно прямому контакту с нулем и фазой. Описанная угроза может исходить от многих бытовых приборов, например, пылесоса, накопительного водонагревателя (бойлера), стиральной машины и т.д.

Примеры косвенного прикосновения в быту

Характерный пример на производстве – пробой изоляции фазного провода и его контакт с корпусом электроустановки. При одновременном прикосновении к металлической оболочке оборудования (где произошел пробой) и открытой, проводящей ток замыкания, конструкции с нулевым потенциалом, человек будет поражен электротоком. При нарушении изоляции нуля или защитного провода, максимум, что может произойти – однофазное замыкание, что приводит к отключению АВ.

Чем отличается прямое прикосновение от косвенного?

Определение обоих видов касаний приводится как в ПУЭ (см. п.1.7.11-12). Наглядные примеры обоих прикосновений приведены ниже.

Примеры прикосновений: 1) прямое; 2) косвенное

Как видно из рисунка, прямым типом называется прикосновение к неизолированным тоководам. В большинстве случаев это происходит по причине случайного прикосновения по не внимательности, ошибке или из-за опасного приближения к электроустановкам здания. В данном случае безопасность обеспечивается путем предотвращения случайного касания опасных токоведущих проводников. Для этого предусматриваются специальные технические меры защиты, такие как: установка ограждений, предупреждающих знаков и т.д.

Если рассматривать косвенное прикосновение, то оно происходит только при нештатной ситуации, когда нарушается изоляция токоведущих проводников. Это приводит к образованию фазного потенциала на корпусе установки и образованию опасных зон с током утечки. Для предотвращения прикосновения предусмотрены спецмеры, о которых пойдет речь далее.

Меры защиты

Учитывая, что угроза касания носит случайный характер, необходимы спецмеры для минимизации опасности, исходящей от электрического контакта с сторонними токопроводящими элементами, на которых находиться опасный потенциал. Список спецмер указан в ГОСТах  50571.1-93 и 30331.1-95, перечислим, что предлагают нормативные документы:

• Организация на объекте заземления.
• Установка на вводе УЗО, реагирующиго на ток утечки.
• Произвести уровень потенциалов близкий по значению.
• В критических местах, доступных к прикосновению, на токоведущие элементы устанавливают дополнительную (двойную) изоляцию.
• Использование установок с малым напряжением.
• Использование трансформаторов для гальванической развязки.
• Создание изолирующих зон.

Рассмотрим более подробно, каждую из перечисленных мер защиты.

Заземление

В данном случае речь идет не о функциональном, а защитном заземлении. То есть, к ЗУ подключают токопроводящие поверхности оборудования, представляющие потенциальную опасность. Если сопротивление изоляции станет ниже допустимого, и в результате на корпусе образуется фазное напряжение. Прикоснувшись к такому корпусу установки, стоящий на земле человек подвергнется воздействию опасного напряжения равного потенциалу однофазного тока.

При подключении к ЗУ всех открытых токопроводящих поверхностей, представляющих возможную угрозу, описанная выше ситуация не произойдет, поскольку место касания будет с нулевым потенциалом.

Косвенное касание незаземленного и заземленного корпуса

Как видим, характер воздействия электрического прикосновения определяется сопротивлением цепи. В первом случае прикосновение с проводящим элементом приводит к прохождению электротока через тело человека. Во втором, сопротивление заземлителя значительно ниже, чем у человеческого тела, поэтому утечка идет через ЗУ.

Не следует рассматривать использование заземлителей в качестве панацеи, в некоторых случаях дополнительные требования могут исключать использование ЗУ.

Автоматическое отключение питания

При таком способе производится размыкание фазы (фаз) и нуля на вводе питания, то есть, осуществляется их одновременное отключение. Термин «автоматическое» подразумевает, что срабатывание происходит без участия человека. Система автоматического отключения (АО) может применяться совместно с заземлением или независимо от него. Скорость срабатывания защиты исчисляется десятыми долями секунды, что соответствует требованиям норм электробезопасности.

Данный способ широко применяется на производстве, например на линиях, от которых запитаны ручные электроинструменты, мобильные установки и т.д. В быту через устройства защитного отключения подается питание на накопительные водяные электронагреватели, посудомоечные и стиральные машины, а также другое оборудование.

С принципом работы и описанием основных характеристик УЗО Вы можете ознакомиться в более ранних публикациях на нашем сайте.

Уравнивание потенциалов

Под данным термином понимается подключение всех открытых токопроводящих элементов конструкции и оборудования к шине защитного заземления с нулевым потенциалом для обеспечения электробезопасности. С дословным описанием термина можно ознакомиться в ПУЭ (см. п. 1.7.32).

Приведем пример, допустим, в производственном цехе корпуса нескольких станков подключено к собственным ЗУ, в то время как остальное оборудование заземлено на шину PE. В результате такого неграмотного заземления при КЗ на корпус образуется разность потенциалов между открытыми токоведущими элементами заземленного и зануленного оборудования, что создаст серьезную угрозу для жизни.

Именно поэтому выдвигается требование уравнивания потенциалов, которое выполняется путем подключения открытых токопроводящих поверхностей к шине PE. Это исключает опасность при прикосновении к проводящим элементам.

Выравнивание потенциалов

Согласно определению в ПУЭ (см. п. 1.7.33) под выравниванием следует понимать уменьшение разности потенциалов на токопроводящем покрытии. То есть, фактически речь идет о снижении фактора воздействия, производимого шаговым напряжением.  В качестве спецмеры закладываются проводники, подключенные к общему ЗУ через шину PE. Вместо них может применяться заземленное проводящее напольное покрытие.

Двойная или усиленная изоляция

Практически на любое оборудование, запитанное от сети до 1,0 кВ, может устанавливаться двойное или усиленное изоляционное покрытие (помимо основного, используемого для покрытия тоководов). При такой конструкции, если происходит снижение сопротивления в результате повреждения  основной изоляции, дополнительный диэлектрик исключит касание токопроводящей поверхности. Соответственно, при проблемах с дополнительной изоляции, будет действовать основной изолирующий слой. Вероятность одновременного разрушения двух слоев крайне мала.

Допускается использовать двойную и усиленную изоляцию в качестве основной защиты от косвенного прикосновения. То есть, не задействуя другие меры защиты.

Малое (сверхнизкое) напряжение

Данный способ можно назвать универсальной мерой электробезопасности, соответственно, он работает и при косвенном прикосновении. Трансформатор, используемый для понижения напряжения, также играет роль гальванической развязки. Для сетей постоянного тока установлено значение сверхнизкого напряжения величиной 60,0 В, переменных источников питания – 25,0 В.

Данный вид защиты допускается использовать в качестве единственной меры электробезопасности для исключения угрозы прикосновения.

Электрическое разделение цепей

В данном случае речь идет о гальванической развязке, благодаря которой можно осуществлять передачу электроэнергии из одной цепи в другую при отсутствии прямого электрического соединения. Примеры разделения электроцепей приведены ниже.

Пример гальванической развязки при помощи трансформатора (1) и диодной оптопары (2)

Как видим, в первом случае гальваническая развязка осуществляется при помощи трансформатора, во втором – диодной оптопары.

Если отказаться от электрического разделения, то величина тока, протекающего из одной цепи в другую, будет ограничена их внутренним сопротивлением. Причем величина сопротивления будет незначительной. Образованные внутренними процессами выравнивающие токи, особенно в цепях большой протяженности, представляют серьезную угрозу при прикосновении.

Изолирующие помещения, зоны

Данный метод эффективен даже без наличия защитного заземления. Надежная изоляция стен и пола обеспечивает защиту при прямом и косвенном однополюсным прикосновении. Нижняя граница сопротивление изоляции помещения, для электроустановок с напряжением до 1,0 кВ, не должна опускаться ниже 100,0 кОм. Для оборудования, запитанного от электрической сети с напряжением не более 0,5 кВ обеспечивающая защиту сопротивление устанавливается в пределах 50,0 кОм.

Совмещение методов и дополнительные меры.

В большинстве своем перечисленные выше методы защиты могут быть использованы совместно. Но иногда это недопустимо, например, установка в зоне изоляции защитных проводников подключенных к ЗУ, приведет к нарушению равной величине потенциалов. Приведенный пример является скорее исключением, но он лишний раз указывает, что при выборе из доступных к одновременному использованию дополнительных мер защиты необходимо проявлять осторожность.

Похожие материалы на сайте:

www.asutpp.ru

Защита при косвенном прикосновении — основные меры

Согласно нормам прикосновение может быть двух разновидностей: косвенное и прямое. В этой статье мы расскажем, как должна выполняться защита при косвенном прикосновении к корпусу электроустановки или же другой конструкции, находящейся под напряжением. Косвенное прикосновение – это касание человека к открытой токопроводящей части оснащения, которая при обычном порядке работы электрической установки обесточена, но из-за определенной ситуации стала под напряжением (к примеру, повредилась изоляция). И если в этот момент человек случайно прикоснулся к опасному элементу конструкции, то сквозь его тело пройдет ток.

Для того чтобы защититься от такого явления существуют определенные меры безопасности. И если необходима защита, то используют эти меры либо индивидуально и отдельно, либо сразу несколько:

• уравнивание потенциалов;
• защитное заземление;
• защита разделением электрических цепей;
• небольшое (очень низкое) напряжение;
• двойная изоляция;
• выключение питания автоматом;
• отделяющие площадки и зоны.

Уравнивание потенциалов. Если электроустановки в количестве от двух и выше, подключаются к одной электрической сети, то их нужно правильно заземлить. Например, неправильным считается соединение, когда определенное количество корпусов установок заземляется без объединения заземлителя с РЕ-проводником, а остальные корпуса электроустановок с РЕ-проводником. Это считается серьезным нарушением, так как в результате замыкания фазы на корпус, который заземлен индивидуальным заземлителем, зануленные корпуса попадут под напряжение относительно земли.

Такая защита будет под напряжением, а это весьма опасно. Для того чтобы этого избежать и существует уравнивание потенциалов. Для его реализации необходимо объединить проводящие части электрооборудования. Так происходит защита, и потенциалы будут одинаковые и косвенное прикосновение будет не опасным.

В электроустановках до 1000 В, в соответствии с ПУЭ, объединение нулевого PEN-проводника с заземляющим проводником происходит с устройством заземлителя вторичного заземления на входе в помещение. К этому механизму подсоединяют и коммуникационные трубы из металла, которые проводят части каркаса здания, системы вентиляции и кондиционеров, а также оболочки кабелей телекоммуникации. Проводники от всего этого соединяются с основной заземляющей шиной. О том, как сделать систему уравнивания потенциалов, мы рассказали в отдельной статье!

Защититься от такого явления позволяет и выравнивание потенциалов. Благодаря защитным проводникам понижается шаговое напряжение на поверхности. Такие проводники прокладываются по поверхности и соединяются с заземляющим устройством.

Еще одна из мер защиты при косвенном прикосновении — защитное заземление. Это соединение проводящей части установки либо оборудования с заземляющим устройством. Из-за таких действий в заземленных частях напряжение уменьшится до безопасного уровня. Такие меры предосторожности позволяют избежать человеку такого явления, как косвенное прикосновение.

Следующий способ — защита разделением электрических цепей. Такое действие принято применять на электроустановках до 1000 В (например, в разделительном трансформаторе). В данном случае части оборудования, что проводят ток, протягиваются индивидуально от остальных цепей. Если все же произошло случайное прикосновение, то пострадавший способен защититься, так как сквозь его тело к земле пройдет ток незначительной величины.

Защита от косвенного прикосновения возможна и при помощи малого напряжения. Меры применения этого метода разрешают отказаться от защитного заземления, помимо принужденного объединения приборов высокого напряжения. Защита происходит следующим образом: цепи с маленьким напряжением отсоединяются от цепей с большим напряжением.

Косвенного прикосновения в передвижных электроустановках до 1000 В можно избежать при помощи двойной изоляции. Защита происходит следующим образом: основная изоляция предохраняется дополнительной независимой изоляцией и если эта дополнительная изоляция повреждается, то основная остается защищенной.

Еще один вариант защиты — при помощи выключения питания устройством защитного отключения. Меры предосторожности при таком отключении позволят обесточить оборудование. Такое действие можно применять в жилых зданиях. УЗО срабатывает, когда изменяются электрические параметры в цепи при касании человека к токоведущей части.

Ну и последнее, что нужно использовать — отделяющие площадки и зоны. Косвенного прикосновения можно избежать и при помощи изолирующих площадок и барьеров, поверхностей в помещении. Такой вариант используется, когда в электроустановках до 1000 В отсутствует заземление.

Вот мы и рассмотрели основные меры защиты при косвенном прикосновении. Для более детального изучения вопроса рекомендуем ознакомиться с главой 1.7 ПУЭ (п.1.7.76 — 1.7.87.).

Будет полезно прочитать:

samelectrik.ru

Применение сверхнизкого (малого) напряжения для защиты от прямого и косвенного прикосновений

Сверхнизкое (малое) напряжение (СНН) – напряжение, не превышающее 50 В переменного и 120 В постоянного тока.

Малое напряжение в электроустановках до 1 кВ применяется для защиты от поражения электрическим током при прямом или косвенном прикосновениях в сочетании с защитным электрическим разделением цепей или в сочетании с автоматическим отключением питания.

Малые напряжения применяются для питания ручного электрифицированного инструмента и переносных ламп (светильников) в любых помещениях, а также вне помещений. Кроме того, они применяются в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных для питания светильников местного стационарного освещения, если они размещены над полом на высоте не менее 2,5 м.

В качестве источников питания цепей СНН применяется безопасный разделительный трансформатор или другой источник СНН, обеспечивающий равноценную степень опасности (батареи гальванических элементов, аккумуляторов, выпрямительные, преобразовательные установки, понижающие трансформаторы).

Безопасный разделительный трансформатор – разделительный трансформатор, предназначенный для питания цепей сверхнизким напряжением (первичная обмотка которого отделена от вторичной обмотки при помощи защитного электрического разделения цепей).

Цепи СНН, как правило, прокладываются отдельно от цепей более высоких напряжений и защитных проводников, либо отделяются от них заземленным металлическим экраном (оболочкой), либо заключаются в оболочку, дополнительно к основной изоляции.

Вилки и розетки штепсельных соединений в цепях СНН отличаются от вилок и розеток других напряжений. Штепсельные розетки должны быть без защитного контакта.

При значениях СНН выше 25 В переменного и 60 В постоянного тока дополнительно к применению разделения цепей должна также быть выполнена защита от прямого прикосновения при помощи ограждений или оболочек или изоляции с испытательным напряжением 500 В переменного тока в течение 1 мин.

При применении СНН в сочетании с электрическим разделением цепей – открытые проводящие части СНН не должны быть преднамеренно присоединяться к заземлителю, защитным проводникам или к открытым проводящим частям других цепей.

При применении СНН в сочетании с автоматическим отключением питания один из выводов источника малого напряжения и его корпус должны быть присоединены к защитному проводнику цепи, питающей источник.

Схемы применения СНН приведены на рис. 4.1

Рис.4.1. Применение СНН в сочетании с электрическим разделением цепей (а) и в сочетании с автоматическим отключением питания.

Тр — однофазный разделительный понижающий трансформатор

АВ — автоматический выключатель

УЗО — устройство защитного отключения.

3. Меры защиты при косвенном прикосновении

Важной мерой, обеспечивающей электробезопасность обслуживающего электроустановки персонала, является защитное заземление или зануление металлических нетоковедущих (конструктивных) частей электроустановок и электрооборудования, нормально не находящихся под напряжением, но могущих оказаться под напряжением относительно земли в аварийных режимах (в случае повреждения изоляции).

Заземлениемназывается преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

Заземление подразделяется на:

Преднамеренное электрическое соединение с землёй или с заземляющим устройством нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам называется защитным заземлением.

Защитное заземление следует отличить от рабочего заземления и от заземления молниезащиты.

Рабочее заземление– преднамеренное соединение с землёй отдельных точек электрической цепи (нейтральных точек источников электрического тока – генераторов, трансформаторов, реакторов и т.п.), а также фазы при использовании земли в качестве фазного или обратного провода. Рабочее заземление предназначено для обеспечения режима работы электроустановки в нормальных или аварийных условиях, и осуществляется соединением проводником заземляемых частей с заземляющим устройство непосредственно или через специальные аппараты – резисторы, разрядники и т.п.

Заземление молниезащиты– преднамеренное соединение с землёй молниеприёмников и разрядников в целях отвода от них токов молнии в землю.

ПУЭ дают следующие основные определения в отношении заземлений:

Рабочим заземлением называется заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (для обеспечения надлежащей работы установки в нормальных и аварийных режимах).

Рабочее заземление может осуществляться непосредственно или через специальные аппараты (сопротивления, разрядники, реакторы и др.)

Защитным занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.

Нулевой защитный проводник – защитный проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для присоединения открытых проводящих частей к глухозаземленной нейтрали источника питания.

Нулевой рабочий (нейтральный) проводник (N) – проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для питания электроприемников и соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока.

Заземляющее устройство – совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземляющий проводник – проводник, соединяющий заземляющую точку с заземлителем.

Заземлитель – проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

Напряжение на заземляющем устройстве – напряжение, возникающее при стекании тока с заземлителя в землю между точкой ввода тока в заземлитель и зоной нулевого потенциала.

Сопротивление заземляющего устройства – отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.

В зависимости от места размещения заземлителя относительно заземляемого оборудования различают 2 типа заземляющих устройств: выносное и контурное.

Выносное заземляющее устройство характеризуется тем, что заземлитель его вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки. Существенный недостаток выносного заземляющего устройства – отдалённость заземлителя от защищаемого оборудования, вследствие чего на всей площади защищаемой территории коэффициент прикосновения Заземляющие устройства этого типа применяются обычно в сетях с малыми токами замыкания на землю напряжением до 1000 В. Достоинство – возможность выбора места размещения заземляющих электродов (где наименьшее сопротивление грунта).

Контурное заземляющее устройствохарактеризуется тем, что электроды заземлителя размещаются по контуру (периметру), а также внутри площадки, где размещено заземляемое оборудование. Обычно заземляющие электроды размещают на площадке равномерно, поэтому ещё такое заземляющее устройство называют распространённым.

Различают заземлители искусственные и естественные.

Для искусственных заземлителей применяют обычно вертикальные и горизонтальные стальные электроды.

В качестве вертикальных электродовиспользуют стальные трубы (диаметром 50-60 мм) или угловую сталь (обычно от 40х40 до 60х60 мм) отрезками 2,5-3,0 м. Применяется также прутковая сталь диаметром не менее 10 мм, длиной до 10 м.

Для связи вертикальных электродов и в качестве горизонтальных электродов применяют полосовую сталь сечением не менее 4х12 мм и сталь круглого сечения диаметром не менее 6 мм.

В качестве горизонтальных заземлителеймогут использоваться проложенные в земле водопроводные и др. металлические трубы (за исключением трубопроводов с горючими жидкостями и газами), обсадные трубы артезианских колодцев, скважин и т.п.; металлические и ж/б конструкции зданий и сооружений, имеющие соединения с землёй; оболочки электрических кабелей, проложенных в земле.

В качестве естественных заземлителей распределительных устройств (РУ) рекомендуется использовать заземлители опор ВЛ, соединенные грозозащитными тросами линий с заземляющим устройством РУ.

Недостатками естественных заземлителей являются доступность некоторых из них не электротехническому персоналу и возможность нарушения непрерывности соединения протяжённых заземлителей.

При устройстве заземлителей в плохо проводящих грунтах (когда невозможно достичь требуемого сопротивления растеканию) прибегают к специальным мерам, в частности, применяют глубинные заземлители, производят укладку вокруг электродов грунта с повышенной проводимостью, осуществляют специальную обработку почвы, а также осуществляют вынос заземляющего устройства в месте с хорошо проводящим грунтом.

В качестве заземляющих проводников, предназначенных для соединения заземляемых частей с заземлителями, применяют, как правило, полосовую сталь и сталь круглого сечения. Во всех случаях сечение заземляющих проводников в электроустановках выше 1000 В с эффективно заземлённой нейтралью определяется их термической стойкостью при прохождении по ним токов однофазного замыкания на землю. В сетях до и выше 1000 В с изолированной нейтралью заземляющие проводники должны иметь проводимость не менее ¹/₃ проводимости фазных проводов.

Прокладка заземляющих проводников производится открыто по конструкциям зданий. Магистрали заземления и ответвления от них должны быть доступны для омсотра.

В наружных электроустановках заземляющие проводники допускается прокладывать в земле.

Присоединение заземляемого оборудования к магистрали заземления осуществляется с помощью отдельных проводников. Последовательное включение заземляемого оборудования не допускается.

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части электрооборудования, которые вследствие неисправности изоляции и других причин могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей.

Рис.4.2. Схема присоединения заземляемых объектов к заземляющей магистрали.

1 – заземляющая магистраль;

2 – заземляемое оборудование;

3 – проводник – ответвление от заземляющей магистрали

Заземляющие и нулевые защитные проводники, а также заземлители, являющиеся принадлежностью 2-х электрических сетей, питающихся от отдельных трансформаторов (один с изолированной нейтралью, другой – с глухозаземлённой), могут быть общими при любых напряжениях установок. При этом системы заземления и зануления работают независимо друг от друга, хотя аварийные токи их протекают по одним и тем же защитным проводникам и общему заземлителю.

Во избежание выноса потенциала не допускается питание электроприёмников, находящихся за пределами контура заземления электроустановок напряжением выше 1000 В сети с эффективно заземлённой нейтралью, от обмоток до 1000 В с заземлённой нейтралью трансформаторов, находящихся в пределах контура заземляющего устройства.

Заземление служит для превращения замыкания на корпус в замыкание на землю с целью снижения напряжения на корпусе относительно земли до безопасной величины.

Поэтому основным назначением защитного заземления является:

• устранение опасности поражения электрическим током в случае прикосновения к корпусу или другим нетоковедущим металлическим частям электроустановки оказавшимся под напряжением за счёт снижения до безопасных значений напряжения прикосновения обусловленного замыканием на корпус.

Защитное заземление применяют в 3^хх фазных сетях до 1 кВ с изолированной нейтралью и в сетях выше 1 кВ с любым режимом нейтрали. Принципиальная схема защитного заземления представлена на рис. 4.3.

Рис. 4.3. Принципиальные схемы защитного заземления

(а) в сети с изолированной нейтралью и

(б) в сети с заземленной нейтралью.

1 – корпуса защитного оборудования;

2 – заземлитель защитного заземления;

3 – заземлитель рабочего заземления нейтрали источника тока;

R_з и R_o – сопротивления защитного и рабочего заземлений.

Принцип действия защитного заземления основан на снижении напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землёй до безопасной величины.

Поясним это на примере сети до 1 кВ с изолированной нейтралью.

Если корпус электрооборудования не заземлен и он оказался в контакте с фазой, то прикосновение к такому корпусу человека равносильно прикосновению к фазному проводу. В этом случае ток, проходящий через человека, можно определить по формуле:

При малом сопротивлении обуви, пола и изоляции проводов относительно земли этот ток может достигать опасных значений.

Если же корпус заземлён, то ток, проходящий через человека при R_об= R_n=0, можно определить из следующего выражения:

(4.1)

Это выражение получено следующим путем:

с заземленного корпуса (рис. 4.4) ток стекает в землю через заземлитель (I_з) и через человека (I_h). Общий ток определяется выражением:

где:

Rобщ

Рис. 4.4. К вопросу о принципе действия защитного заземления в сети с изолированной нейтралью.

Из схемы на рис. 4.4 можно определить:

I_hR_h=I_з R_з = I_общR_общ.,откуда ток через тело человека будет:

выполнив простейшие преобразования получим выражение (4.1).

При малом R_зпо сравнению сR_hиR_изэто выражение упрощается:

(4.2)

где:

Rз

При R_з= 4 Ом, R_h=1000 Ом, R_из=4500 Ом, ток через тело человека будет:

Такой ток безопасен для человека.

Напряжение прикосновения в этом случае будет также незначительно:

U_пр=I_hR_h=0,0011000=1,0 В

Чем меньше R_з– тем лучше используются зашитные свойства защитного заземления.

studfile.net

Защита от косвенного прикосновения: основные меры защиты

Вступление

В прошлой статье мы говорили о понятии косвенное прикосновение. Напомню, косвенным называют прикосновение к частям электроустановки, которые не должны быть под напряжением в рабочем режиме, но оказались под напряжением в результате аварийной ситуации.

Примером из быта, может послужить, так называемый, пробой изоляции проводки холодильника на корпус. Касаясь такого корпуса, человек попадает под напряжение с протеканием тока через руку-ногу в пол. При малых токах, результатом такой аварийной ситуации может стать проблема «холодильник бьет током», а при больших токах, если не выполнена защита от косвенного прикосновения, может быть серьезное поражение электрическим током.

Защита от косвенного прикосновения

Защита от косвенного прикосновения должна применяться во всех электроустановках напряжением 50В (переменное напряжение) и 120В (постоянное напряжение).

Основная задача защиты от косвенного прикосновения это выполнения основного правила зашиты от поражений элеткротоком, вовремя отключить питание опасной цепи, чтобы избежать поражения.

По нормативам ПУЭ изд.7 (раздел1 ,глава 1.7.) и МЭК 60 364_4_41(раздел 413), защитой от косвенного прикосновения являются следующие меры:

1. Автоматическое отключение электрического питания за безопасное время. Это значит, что в цепи, должны быть предусмотрены все меры, чтобы электропитание цепи отключилось автоматически при аварии или опасной ситуации. На практике это установка устройств автоматического отключения (автоматов защиты) и устройств защитного отключения (УЗО).2. Создание систем уравнивания и выравнивания электрических потенциалов токопроводящих приборов и устройств. Иначе, физическое соединение всех частей, которые могут проводить ток, с заземляющей шиной. 3. Использование кабелей и шнуров с двойной или усиленной изоляцией;4. Применение малых (сверх низких) напряжений. Данная мера направлена на намеренное снижение напряжения цепи в целях безопасности. Например, использование понижающих трансформаторов 220/40В на стройплощадках.

Следующие меры

5. Защитное разделение электроцепей. Эта мера предполагает, установку разделяющих трансформаторов для цепей в опасных зонах. Например, установка разделяющего трансформатора на электрическую цепь в ванной (мокрой) комнате.

Важная мера защиты

6. Электроустановка и её части должны быть заземлены. Иначе, соединение частей установки, проводящих ток, с потенциалом земли. В качестве заземлителей могут использоваться и применяться искусственные и естественные заземлители. Схемы заземления выбираются по типу электропитания и обозначаются, как системы заземления:

TN (TN-C, TN-S, TN-C-S) – питание от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлителями присоединенными к нейтрали.

Данные системы заземления исторически наиболее применяемые в России и СНГ. Более подробно обсудим их в следующих статьях. Здесь кратко, система TN предполагает, что электропитание осуществляется от трансформатора, общая точка обмоток которого  заземлена. Заземление частей самой электроустановки (дома, подъезда, квартиры, производства) осуществляется подсоединением провода заземления к нейтрали трансформатора. В зависимости от фактической точки подсоединения к нейтрали разделяют схемы TN-C, TN-S, TN-C-S.

TT – питание от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлителями не присоединенными к нейтрали;

Данная система не характерна для нашей страны. Однако, находит применение в загородном строительстве индивидуального домостроения.

IT – система заземления питание от источника с изолированной нейтралью.

Данная система заземления, по своей автономности, стоит рядом с системой TT. Во всех документах они так и описываются в паре, отдельно от системы TN.

Стоит отметить, что системы TT и IT более широко распространены на западе, именно по этому, им больше внимание уделяется в МЭК, чем в ПУЭ.

Скачать ПУЭ

 

©Ehto.ru

Еще статьи

Похожие посты:

Поделиться ссылкой:

ehto.ru

Меры защиты от прямого и косвенного прикосновений / ПУЭ 7 / Библиотека / Элек.ру

1.7.73. Сверхнизкое (малое) напряжение (СНН) в электроустановках напряжением до 1 кВ может быть применено для защиты от поражения электрическим током при прямом и/или косвенном прикосновениях в сочетании с защитным электрическим разделением цепей или в сочетании с автоматическим отключением питания.

В качестве источника питания цепей СНН в обоих случаях следует применять безопасный разделительный трансформатор в соответствии с ГОСТ 30030 «Трансформаторы разделительные и безопасные разделительные трансформаторы» или другой источник СНН, обеспечивающий равноценную степень безопасности.

Токоведущие части цепей СНН должны быть электрически отделены от других цепей так, чтобы обеспечивалось электрическое разделение, равноценное разделению между первичной и вторичной обмотками разделительного трансформатора.

Проводники цепей СНН, как правило, должны быть проложены отдельно от проводников более высоких напряжений и защитных проводников, либо отделены от них заземленным металлическим экраном (оболочкой), либо заключены в неметаллическую оболочку дополнительно к основной изоляции.

Вилки и розетки штепсельных соединителей в цепях СНН не должны допускать подключение к розеткам и вилкам других напряжений.

Штепсельные розетки должны быть без защитного контакта.

При значениях СНН выше 25 В переменного или 60 В постоянного тока должна быть также выполнена защита от прямого прикосновения при помощи ограждений или оболочек или изоляции, соответствующей испытательному напряжению 500 В переменного тока в течение 1 мин.

1.7.74. При применении СНН в сочетании с электрическим разделением цепей открытые проводящие части не должны быть преднамеренно присоединены к заземлителю, защитным проводникам или открытым проводящим частям других цепей и к сторонним проводящим частям, кроме случая, когда соединение сторонних проводящих частей с электрооборудованием необходимо, а напряжение на этих частях не может превысить значение СНН.

СНН в сочетании с электрическим разделением цепей следует применять, когда при помощи СНН необходимо обеспечить защиту от поражения электрическим током при повреждении изоляции не только в цепи СНН, но и при повреждении изоляции в других цепях, например, в цепи, питающей источник.

При применении СНН в сочетании с автоматическим отключением питания один из выводов источника СНН и его корпус должны быть присоединены к защитному проводнику цепи, питающей источник.

1.7.75. В случаях, когда в электроустановке применено электрооборудование с наибольшим рабочим (функциональным) напряжением, не превышающим 50 В переменного или 120 В постоянного тока, такое напряжение может быть использовано в качестве меры защиты от прямого и косвенного прикосновения, если при этом соблюдены требования 1.7.73-1.7.74.

www.elec.ru

ПУЭ, глава 1.7: терминология, часть 2: y_kharechko — LiveJournal

Продолжение. Начало см. https://y-kharechko.livejournal.com/62558.html .

ПУЭ: «1.7.11. Прямое прикосновение − электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением».
В стандарте МЭК 60050‑195 термин «прямое прикосновение» определён следующим образом: электрический контакт людей или животных с частям, находящимся под напряжением. Это определение следует использовать в главе 1.7.
Однако необходимо учитывать, что область применения этого термина сократилась, поскольку в современной нормативной документации не используют понятие «защита от прямого прикосновения». Поэтому рассматриваемый термин не определён в ГОСТ 30331.1 (см. http://y-kharechko.livejournal.com/4077.html , http://y-kharechko.livejournal.com/7044.html ).

ПУЭ: «1.7.12. Косвенное прикосновение − электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции».
В этом определении не указан вид повреждаемой изоляции. Отрытая проводящая часть может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции (см. п. 1.7.9).
Этот термин для главы 1.7 следует определить так:
косвенное прикосновение: Прикосновение человека или животного к открытым проводящим частям, оказавшимся под напряжением при повреждении основной изоляции.
Необходимо учитывать, что область применения термина «косвенное прикосновение» сократилась, поскольку в современной нормативной документации не используют понятие «защита от косвенного прикосновения». Поэтому рассматриваемый термин не определён в ГОСТ 30331.1.

ПУЭ: «1.7.13. Защита от прямого прикосновения − защита для предотвращения прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением».
Представленное определение имеет существенный недостаток, поскольку не содержит никакой информации о том, что в электроустановках зданий в обязательном порядке применяют защиту при прямом прикосновении. То есть защита от прямого прикосновения представляет собой защиту от поражения электрическим током, предотвращающую появление прямого прикосновения или используемую при его возникновении.
Рассматриваемый термин следует исключить из главы 1.7, поскольку в требованиях стандартов МЭК 61140 (см. http://y-kharechko.livejournal.com/17247.html ), МЭК 60364-4-41 ( см. http://y-kharechko.livejournal.com/41303.html ), ГОСТ IEC 61140 (см. http://y-kharechko.livejournal.com/1016.html , http://y-kharechko.livejournal.com/1206.html ), ГОСТ Р 50571.3 (см. http://y-kharechko.livejournal.com/4965.html ), ГОСТ 30331.1 и другой современной нормативной документации не применяют понятие «защита от прямого прикосновения» (см. http://y-kharechko.livejournal.com/11731.html ).

ПУЭ: «1.7.14. Защита при косвенном прикосновении − защита от поражения электрическим током при прикосновении к открытым проводящим частям, оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции.
Термин повреждение изоляции следует понимать как единственное повреждение изоляции».
Определение в п. 1.7.14 имеет несколько недостатков.
Во-первых, в названии термина речь должна идти о защите от косвенного прикосновения, поскольку автоматическое отключение питания нацелено на упреждающее отключение аварийного электрооборудования класса I в тот момент, когда на его открытой проводящей части появилось опасное напряжение вне зависимости от того, прикасается ли к ней человек или животное.
Во-вторых, применение в электроустановках зданий электрооборудования класса II, имеющего двойную или усиленную изоляцию опасных частей, находящихся под напряжением, является мерой защиты от косвенного прикосновения.
В-третьих, в определении рассматриваемого термина следовало указать основную изоляцию.
Защита от косвенного прикосновения является защитой от поражения электрическим током, которая предотвращает появление косвенного прикосновения или используется при его возникновении.
Рассматриваемый термин следует исключить из главы 1.7, поскольку в требованиях современной нормативной документации не применяют понятие «защита от косвенного прикосновения» (см. http://y-kharechko.livejournal.com/11731.html ).
В требованиях стандартов МЭК 61140, МЭК 60364‑4‑41, ГОСТ IEC 61140, ГОСТ Р 50571.3, ГОСТ 30331.1 и др. применяют понятия «основная защита» и «защита при повреждении», которые следует включить в главу 1.7. Определения этих терминов необходимо заимствовать из п. 3.1.1 и 3.1.2 ГОСТ IEC 61140:
«основная защита: Защита от поражения электрическим током при нормальных условиях»;
«защита при повреждении: Защита от поражения электрическим током при условиях единичного повреждения».
В главе 1.7 следует определить термины «защита от поражения электрическим током», «нормальные условия» и «условиях единичного повреждения», которые использованы в определениях других терминов. Они определены в п. 20.18, 20.37 и 20.88 ГОСТ 30331.1 следующим образом:
«защита от поражения электрическим током: Выполнение мер, понижающих риск поражения электрическим током»;
«нормальные условия: Условия, при которых все средства защиты являются неповрежденными»;
«условия единичного повреждения: Условия, при которых имеется единичное повреждение какого-то средства защиты».

ПУЭ: «1.7.15. Заземлитель − проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду».
В процитированном определении не указана локальная земля, в электрическом контакте с которой находятся проводящие части, образующие заземлитель. Поэтому рассматриваемое определение в главе 1.7 необходимо заменить определением из п. 20.13 ГОСТ 30331.1:
«заземлитель: Проводящая часть или совокупность электрически соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с локальной землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду».

ПУЭ: «1.7.16. Искусственный заземлитель – заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.
1.7.17. Естественный заземлитель − сторонняя проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемая для целей заземления».
В определении термина «естественный заземлитель» допущена ошибка, поскольку в нём указана сторонняя проводящая часть. Однако если эту проводящую часть, например здания, используют в качестве заземлителя, её классифицируют как элемент электроустановки здания. Следовательно, её нельзя называть сторонней проводящей частью. Поэтому в определении п. 1.7.17 термин «сторонняя проводящая часть» следует заменить термином «проводящая часть», а термин «земля» − термином «локальная земля». В главе 1.7 целесообразно использовать следующее определение:
естественный заземлитель: Проводящая часть здания или сооружения, находящаяся в электрическом контакте с локальной землёй непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемая для целей заземления.
В главу 1.7 следует включить определение термина «электрически независимый заземлитель», который используют в определении типа заземления системы TT и требованиях к системе TT. Этот термин определён в п. 20.102 ГОСТ 30331.1 так:
«электрически независимый заземлитель: Заземлитель, расположенный на таком расстоянии от других заземлителей, что электрические токи, протекающие между ними и Землёй, не оказывают существенного влияния на электрический потенциал независимого заземлителя».

ПУЭ: «1.7.18. Заземляющий проводник − проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем».
Процитированное определение сформулировано некорректно, поскольку не понятно, о заземлении какой части здесь сказано. Оно хорошо характеризует заземляющий проводник переносного заземляющего устройства, которое используют для выполнения заземления проводящих частей электроустановки во время проведения в ней ремонтных или профилактических работ. Однако это определение не подходит, например, для электроустановок зданий.
Из рассматриваемого определения следует, что заземляющий проводник является универсальным защитным проводником. Этот проводник соединяет открытые проводящие части электроустановки здания с заземляющим устройством, исключая из употребления другие защитные проводники. Он же соединяет с заземляющим устройством все сторонние проводящие части здания, подменяя собой проводники уравнивания потенциалов.
В главе 1.7 следует чётко установить зону действия заземляющего проводника, а именно обеспечение электрической связи заземлителя с главной заземляющей шиной. Иначе заземляющее устройство, по его определению, приведённому в п. 1.7.19, будет «накрывать» собой всю электроустановку. В главу 1.7 рекомендуется включить определение рассматриваемого термина из п. 20.15 ГОСТ 30331.1:
«заземляющий проводник: Защитный проводник, соединяющий заземлитель с главной заземляющей шиной».

ПУЭ: «1.7.19. Заземляющее устройство – совокупность заземлителя и заземляющих проводников».
Это определение противоречит определению термина «главная заземляющая шина» в п. 1.7.37, в котором эта шина идентифицирована как часть заземляющего устройства. Заземляющее устройство электроустановки здания всегда состоит из трёх элементов: заземлителя, заземляющих проводников и главной заземляющей шины. В других низковольтных электроустановках вместо шины могут использовать зажим. Поэтому в рассматриваемом определении следует указать третий элемент заземляющего устройства − главную заземляющую шину и определить термин так же, как в п. 20.14 ГОСТ 30331.1:
заземляющее устройство: Совокупность заземлителя, заземляющих проводников и главной заземляющей шины.

ПУЭ: «1.7.20. зона нулевого потенциала (относительная земля) – часть земли, находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя, электрический потенциал которой принимается равным нулю».
Название термина в п. 1.7.20 не соответствует международному наименованию – «эталонная земля», которое применяют в национальной нормативной документации.
В стандарте МЭК 60050‑195 термин «эталонная земля» определён следующим образом: часть Земли, рассматриваемая в качестве проводящей, электрический потенциал которой условно принят в качестве нуля, находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземляющего устройства.
Термин «зона нулевого потенциала (относительная земля)» в главе 1.7 следует заменить термином «эталонная земля», заимствовав его определение из п. 20.110 ГОСТ 30331.1:
«эталонная земля: Часть Земли, проводящая электрический ток и находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземляющего устройства, электрический потенциал которой условно принят равным нулю.
Примечание – Понятие «Земля» означает планету со всеми её физическими свойствами».

ПУЭ: «1.7.21. Зона растекания (локальная земля) − зона земли между заземлителем и зоной нулевого потенциала.
Термин земля, используемый в главе, следует понимать как земля в зоне растекания».
В этом определении имеются недостатки.
Во-первых, только вторая часть наименования рассматриваемого термина – «локальная земля» соответствует названию международного термина.
Во-вторых, процитированное определение существенно отличается от следующего определения термина «локальная земля» в стандарте МЭК 60050‑195: часть Земли, которая находится в электрическом контакте с заземляющим электродом и электрический потенциал которой не обязательно равен нулю.
В главе 1.7 целесообразно использовать термин из п. 3.17.2 ГОСТ IEC 61140:
«локальная земля: Часть Земли, находящаяся в электрическом контакте с заземлителем, электрический потенциал которой не обязательно равен нулю».

Продолжение см. https://y-kharechko.livejournal.com/63208.html , https://y-kharechko.livejournal.com/63382.html , https://y-kharechko.livejournal.com/63605.html .

y-kharechko.livejournal.com

Косвенное прикосновение и защита от косвенного прикосновения

Вступление

В прошлой статье мы рассмотрели, что в электротехнике называют прямое прикосновение и меры защиты от прямого прикосновения. Данная защита является базовой и априори не позволяет человеку коснуться рабочих токоведущих частей электроустановок.

Косвенное прикосновение

Более опасно для человека, прикосновение к частям электроустановки, которые случайно оказались под напряжением. Опасность заключается в незнании человека, что тот или иной элемент электроустановки попал под напряжение. Такое прикосновение называют косвенным, а мера по защите от него называют мерой защитой от косвенного прикосновения.

Нужно заметить, что к мерам защиты от косвенного прикосновения относятся меры по быстрому отключению электропитания при возникновении аварийных ситуаций, могущих привести к поражению током. Ярким примером такой защиты, является установка в цепи УЗО, которое отключит электропитание цепи при появлении дифференциальных токов, тем самым защитит человека от поражений токами утечки, например.

Косвенное прикосновение это действие человека, которое привело к касанию токопроводящей части, которая в рабочем режиме, должно быть не под напряжением.

Примеры косвенных прикосновений

Для информации важно отметить, что в МЭК 61140, взамен термина «защита от косвенных прикосновений» используется более понятный термин, «защита от коротких замыканий», хотя он не до конца открывает суть вопроса. Например, ток которые появится на корпусе стиральной машины при повреждении изоляции провода, никак не отнести к токам короткого замыкания, но явно защита от касания такого корпуса нужно отнести к защите от косвенного прикосновения.

Защита от косвенного прикосновения

К защите от косвенных прикосновений относят:

• Установка приборов автоматического отключения электропитания в комплексе с заземлением открытых частей потенциально проводящих ток.

По примеру выше, при появлении тока на корпусе стиральной машины, касание человеком этого корпуса приводит к моментальному (безопасному для здоровья) отключению электропитания данной цепи.

При этом номиналы приборов (устройств) автоматического отключения, должны обеспечить отключение максимально быстро, чтобы человек не успел пострадать, и при значениях тока, пороговых для опасности.

Например, для защиты человека от косвенного прикосновения в квартире или доме, ставятся устройства защитного отключения с порогом обнаруженных дифференциальных токов в 30 mA. В особо опасных цепях (влажные комнаты, детские) устанавливают УЗО на 10 mA.

©Ehto.ru

Еще статьи

Похожие посты:

Поделиться ссылкой:

ehto.ru