Тема Захисні заходи електробезпеки, Контент-платформа
Тема: Захисні заходи електробезпеки.
Для захисту людини від ураження електричним струмом застосовують основні та додаткові захисні заходи.
До основних захисних заходів відносять: заземлення, занулення, вирівнювання потенціалів, малі напруги, ізоляцію, захисне відключення, розділяючі трансформатори, огородження, а до додаткових – захисні засоби (прилади, апарати, пристрої та пристрої, що використовуються поряд з основними). Ці кошти умовно об'єднані у кілька груп:
– ізолюючі оперативні та вимірювальні штанги, ізолюючі для операцій із запобіжниками та струмовимірювальні кліщі, покажчики напруги;
– ізолюючі сходи та майданчики, ізолюючі тяги, захвати, інструмент з ізольованими рукоятками;
– гумові діелектричні рукавички, боти, калоші, килимки, ізолюючі підставки, ковпаки та накладки;
– переносні заземлення, тимчасові огородження, що попереджають плакати;
- захисні окуляри, запобіжні пояси, канати та ін.
Усі захисні засоби повинні строго враховуватись, а їх справність постійно контролюватись.
Заземлення та занулення здійснюють також для забезпечення нормальної роботи електроприймачів та електроустановок.
Захисне заземлення служить для створення між корпусом струмоприймача або пристрою, що захищається, і землею надійного електричного з'єднання з досить малим опором. Опір заземлення має бути в кілька разів меншим за опір тіла людини, щоб у разі дотику людини до корпусу пошкодженого струмоприймача або пристрою через його тіло пройшов незначний (небезпечний) струм. Однак не завжди вдаєтьсязабезпечити досить малий опір заземлення. Наприклад, в установках напругою 110 кВ струми замикання на землю можуть бути настільки великі (до 30 кА), що в цьому випадку через тіло людини проходитиме небезпечний для життя струм. Щоб уникнути цього, застосовують додаткові заходи – вирівнювання потенціалів.
Захисне занулення служить для електричного з'єднання всіх металевих корпусів і конструкцій із заземленою нейтраллю трансформатора (або генератора), нульовим проводом або спеціальним захисним провідником, який може мати повторне заземлення. Цей захід перетворює будь-яке замикання на корпус на коротке замикання, що у свою чергу призводить до відключення аварійної ділянки запобіжником або автоматом. Тут основною є умова, за якої ланцюг «фаза – нуль» має настільки малий опір, що струм короткого замикання в аварійній ділянці виявляється достатнім для розплавлення плавкою вставки найближчого запобіжника або відключення найближчого автомата.
Низькими є напруги 42(36) і 12В, що застосовуються для живлення переносних електроприймачів невеликої потужності, місцевого освітлення та при ремонтних роботах. Такі напруги отримують за допомогою понижуючих трансформаторів, вторинну обмотку яких заземлюють, щоб уникнути випадкової подачі на неї вищої напруги первинної обмотки (при виникненні несправності).
Безпека електроустановок залежить від якості ізоляції. Останнім часом набули широкого поширення електроприймачі (особливо переносні) з подвійною ізоляцією, весь корпус яких або їх основна частина виконані з діелектрика, а струмопровідні елементи пов'язані між собою через проміжні ізолюючі деталі.
Ефективним засобом захисту є швидке відключення (не більше 0,1– 0,2с) спеціальними апаратами аварійної ділянки або мережі при виникненні замикання на корпус або безпосередньо на землю та при дотику до частин, що знаходяться під напругою.
Розділяючі трансформатори призначені для ізолювання електроприймачів від первинної мережі, а також від мережі заземлення (занулення), що допомагає уникнути наслідків пошкодження ізоляції при однофазних та подвійних замиканнях на землю, струмів витоку, ємнісних струмів та інших факторів, що визначають підвищену небезпеку. Всі трансформатори, що розділяють, перевіряють і випробовують у встановлені терміни і постійно контролюють.
Істотну роль серед заходів електробезпеки відіграють і огородження (прилади та апарати в закритих корпусах, закриті комплектні пристрої та ін.).
Натомість захисні заходи не дають повної гарантії від ураження електричним струмом. Головне – необхідно дотримуватись правил техніки безпеки під час роботи з електроустановками.
В інструкційних картах 8 і 9 розглянуто заземлення та занулення в мережах напругою до 1000 В.
Заземлення та занулення в мережах напругою до 1000 В
Область застосування– захисне заземлення та занулення виконують для забезпечення безпеки людей, а робоче – для нормальних режимів роботи електроприймачів. Крім того, заземлення забезпечує захист електрообладнання від перенапруги, а також блискавкозахист будівель та споруд.
Учбова мета –вивчити схеми пристроїв заземлення та занулення в електричних мережах напругою до 1000В та основні способи їх монтажу.
Вимоги.Заземлення та занулення підлягають металеві частини електроустановок, які можуть опинитися під напругою через пошкодження ізоляції. Найчастіше заземлюють електроустановки напругою до 1000В із ізольованою нейтраллю. Нейтраль у своїй також може бути заземлена. Захисні заземлення та занулення повинні забезпечувати в електроустановках із ізольованою нейтраллю безпечні точки.
Заземлення та занулення електроустановки змінного струму напругою вище 42В і постійного струму напругою вище 110В знаходяться в приміщеннях підвищеної небезпеки та особливо небезпечних. Кожен заземлюючий елемент електроустановки повинен бути приєднаний до заземлювального пристрою окремим відгалуженням. Послідовне приєднання забороняється.
У зовнішніх електроустановках заземлення та занулення підлягають: корпуси електричних машин, трансформаторів, апаратів, світильників, включаючи переносні та пересувні; приводи електричних апаратів; каркаси розподільчих щитів, щитів управління, щитів та шаф: металеві та залізобетонні конструкції підстанцій та відкритих розподільчих пристроїв, металеві кабельні конструкції, корпуси кабельних муфт та оболонки кабелів та проводів; сталеві труби електропроводок, металеві та залізобетонні опори повітряних ліній тощо.
Вказівка та пояснення
У мережах напругою 6, 10 і 35 кВ із ізольованою нейтраллю трансформатори заземлюють. При напрузі 660, 380 і 220В мережі можуть бути як із ізольованою, так і із заземленою нейтраллю.
Схема заземлення електроустановки на напругою до 1000В в мережі з ізольованою нейтраллю
У мережах із ізольованою нейтраллю вторинну обмотку трансформатора з'єднують як зіркою, і трикутником.
Ізоляції всіх трьох фазА, В, Спо відношенню до землі, яка служить провідником, не є абсолютним діелектриком і тому пропускає невеликий струм, званий струмом витоку. Крім того, провідники кожної фази разом із землею створюють як би дві обкладки конденсатора, який пропускає змінні струми, які називаються ємнісними. У справній мережі ці струми замикаються через всі три фази (10) (А, В, С) на землю і в сумі дорівнюють нулю. Однак, якщо одна з фаз через пошкодження ізоляції або з іншої причини замкнеться на землю, рівновага порушиться і оскільки опір замикання невеликий, струми витоку і ємнісні струми двох інших фаз пройдуть через місце замикання. Якщо одна з фаз замкнеться не на землю, а на корпус не з'єднаного з землею апарату, він виявиться під напругою (потенціалом), близьким до фазного. При цьому випадковий дотик людини, що стоїть на землі, до корпусу апарату буде рівносильним дотику до струмовідної частини. Через тіло людини пройде небезпечний для життя струм, але недостатній для розплавлення плавких вставок при спрацьовуванні автоматики, тому і відключення пошкодженої ділянки мережі не станеться і електроприймачі мережі з однієї із фаз, замкненої на землю, продовжуватимуть працювати (замикання може виявитися непоміченим) ). Тому мережа з однофазним замиканням вважається аварійною і має бути терміново виправлена. Для своєчасної сигналізації про замикання на землю встановлюють прилади контролю ізоляції.
Для забезпечення безпеки при попаданні вищої напруги на вторинну обмотку трансформатора використовують пробивний запобіжник 1.
У чотирипровідних мережах із заземленою нейтраллю напругою 660/380, 380/220 та 220/127В застосовується занулення відповідно довимогами ПУЕ. За такої схеми всі металеві корпуси2і конструкції з'єднуються електрично із заземленою нейтраллю трансформатора.
Схема занулення електроустановки на ряженому до 1000 В, у мережі із заземленою нейтраллю
При замиканні однієї з (раз на запулений корпус або конструкцію відбувається коротке замикання і пошкоджена ділянка відключається запобіжником або автоматом. Для розплавлення плавкою вставки або спрацьовування автомата потрібно, щоб струм короткого замикання був достатній. Для цього опір ланцюга короткого замикання (назвою опором ланцюга « фаза - нуль») повинно бути мало.Цей ланцюг складається з живлячого трансформатора, фазного і нульового проводів.
Опір трансформатора струму короткого замикання залежить від схеми з'єднання його обмоток. Так, найбільший опір при однофазному замиканні трифазного трансформатора дле з'єднання обмоток зірка - зірка з нулем, а опір у кілька разів менше, - з'єднання обмоток за схемою трикутник - зірка. Цим двом схемам надається перевага.
Контрольні питання. 1.Чим відрізняється заземлення електроустановки в мережі трансформаторазізольованою нейтраллю від її занулення в мережі трансформатора із заземленою нейтраллю? 2. Для чого влаштовують захисне заземлення та занулення? 3. Що підлягає заземленню та зануленню? 4. Як заземлюють трансформатори? 5. Як зануляють чотирипровідні мережі напругою 660, 380 та 220В із заземленою нейтраллю?