Заходи захисту від прямого та непрямого дотику до струмоведучих частин

Однополюсні дотику у всіх мережах з глухозаземленою нейтраллю також небезпечні. У мережах з ізольованою нейтраллю внаслідок дуже великого опору між фазами величина струму, що проходить через людину, при однополюсному дотику буде малою, що дорівнює величині струму витоку, і поразки не відбудеться. более безопасны, чем сети TT и TN . У цьому відношенні мережі Т T більш безпечні, ніж мережі TT і TN. Непрямі дотику є однополюсними. За небезпеки поразки вони відповідають прямим однополюсним дотиків. Величина струму, що протікає через людину при непрямому дотику, залежить від напруги дотику. Для людини, що стоїть на землі і що стосується заземленого обладнання, корпус якого опинився під напругою дотику буде різниця потенціалів руки і ноги.

Ураження людини електричним струмом може відбутися також внаслідок його попадання під крокові напругу. У цьому випадку струм протікає в тілі людини по шляху «нога - нога». Напругою кроку називається різниця потенціалів між двома точками землі, на які одночасно спирається людина при переміщенні в полі розтікання струму в землі.

При пробої ізоляції на корпус установки, приєднаної до заземлювача, обриві і падінні знаходиться під напругою фазного проводу на землю потенціали земної поверхні або струмопровідного статі набувають підвищені значення. Найбільший потенціал, рівний потенціалу заземлювача або фази, має точка землі, розташована безпосередньо над заземлювачем або в місці торкання впав дроти з землею. У міру віддалення від цієї точки в будь-яку сторону потенціали точок земної поверхні знижується за законом, близьким до гіперболічному. На відстані 20м від заземлювача зона розтікання струму закінчується - потенціали землі мають нульове значення.

2. Технічні способи і засоби електробезпеки.

Відповідно до державних стандартів з електробезпеки та Правилами улаштування електроустановок (ПУЕ) номенклатура видів захисту від ураження електричним струмом включає в себе такі способи і засоби.

При прямих дотики необхідно:

- Застосування захисних оболонок і огороджень;

- Розташування струмоведучих неізольованих частин поза зоною досяжності;

- Застосування ізоляції (робочої, додаткової, посиленою) струмоведучих частин;

- Використання малої напруги;

- Захисне відключення;

- Блокування небезпечних зон (просторів);

- Застосування попереджувальної сигналізації, знаків безпеки;

- Використання під час робіт на мережах або електрообладнанні під напругою засобів індивідуального захисту;

- Контроль ізоляції.

При непрямих дотики необхідно:

- Занулення з використанням захисних провідників;

- Заземлення;

- Зрівняння потенціалів;

- Захисне відключення;

- Застосування подвійної ізоляції;

- Використання малої напруги;

- Контроль ізоляції;

- Електричне розділення мережі.

Технічні способи і засоби захисту застосовуються окремо або в комплексі, так щоб вийшла оптимальний захист.

Для запобігання випадкового дотику людини з неізольованими струмоведучими частинами або наближення до них на небезпечну відстань вони повинні розташовуватися в недоступному місці (в ніші, внутрішніх порожнинах будівельних конструкцій тощо) або на недосяжній висоті (вище рівня робочої зони). У тому випадку, якщо це не вдається зробити, струмоведучі частини закриваються огорожами або полягають в оболонки. Огородження виконуються різними по вигляду, конструктивного виконання і способу установки. Вони зазвичай закривають струмоведучі частини не з усіх боків, тому забезпечують лише часткову захист від дотику. Оболонки являють собою замкнуті простору і забезпечують різну ступінь захисту, аж до повного захисту, від дотику з струмоведучими частинами, потрапляння всередину твердих струмопровідних предметів і води. При використанні цих способів і засобів повинні бути забезпечені встановлені нормативні ізоляційні відстані від струмовідних частин до огороджень, оболонок, а також до перебуває поблизу людини з урахуванням його робочих поз, можливих рухів, застосовуваного інструмента і пристосувань.

Розрізняють ізоляцію робочого місця та ізоляцію в електроустановках. Ізоляція робочого місця як спосіб захисту використовується при неможливості виконання заземлення, занулення і захисного відключення. На робочому місці ізолюється від землі підлогу, настил, майданчик тощо, а також всі металеві деталі, потенціал яких відрізняється від потенціалу струмоведучих частин і дотик, до яких є передбаченим або можливим. Передбачене робоче місце ізолюється таким чином, щоб працівник ні за яких умов не зміг одночасно доторкнуться до обслуговуваного електроустаткування і яких-небудь заземленим елементах будівлі або іншого обладнання.

В електроустановках застосовуються такі види ізоляції:

- Робоча ізоляція - електрична ізоляція струмоведучих частин (проводів, шин тощо), що забезпечує запобігання коротких замикань в електроустановці і захист людини від ураження електричним струмом;

- Додаткова ізоляція - електрична ізоляція нетоковедущих в нормальному стані частин електроустановки, передбачена додатково до робочої ізоляції струмоведучих частин, для захисту людини у разі пошкодження (пробою) робочої ізоляції;

- Подвійна ізоляція - електрична ізоляція, що складається з робочої і додаткової ізоляції;

- Посилена ізоляція - поліпшена робоча ізоляція з такою ж ступенем захисту від ураження електричним струмом, як і в подвійній ізоляції.

В даний час промисловість випускає електроспоживачі різних класів захисту від ураження електричним струмом.

Для електроустановок, що мають тільки робочу ізоляцію, встановлений 0 - й клас. У виробничих умовах ці установки повинні в обов'язковому порядку мати занулення або заземлення, а також інші види захисту. Побутові електроприлади цього класу не мають додаткові електричні захисту, тому їх використання допускається тільки в приміщеннях без підвищеної небезпеки.

– класс. Електроустановок, які мають подвійну ізоляцію, присвоєно II - клас. - й класс защиты от поражения электрическим током. Всі електроінструменти з рухомим робочим органом, ручні світильники, а також більшість електроприймачів мають II - й клас захисту від ураження електричним струмом. Корпусні частини таких інструментів захищають від поразки електричним струмом не тільки при пробої ізоляції всередині корпусу, але і при випадковому дотику робочого органу до струмоведучих частин виробу. Вони без додаткових засобів захисту можуть застосовуватися в приміщеннях будь-яких категорій небезпеки. Електроустановки, що мають подвійну ізоляцію і металевий корпус, забороняється зануляют або заземлювати. На табличці таких виробів поміщається спеціальний знак - квадрат всередині квадрата.

Посилена ізоляція використовується тільки у випадках, коли подвійну ізоляцію важко застосовувати за конструктивними причин, наприклад у вимикачах, щіткотримачах та ін

Мале напруга - напруга не більше 42В змінного і не більше 100В постійного струму, що застосовується для зменшення небезпеки ураження електричним струмом. Мале напруга використовується для живлення ручного електрифікованого інструменту, переносних світильників для приміщень з підвищеною та особливою небезпекою, місцевого освітлення на верстатах, світильників загального освітлення при висоті їх підвісу менше 2,5 м. – й класс защиты от поражения электрическим током. Виробам, розрахованим на мале напруга, присвоєно III - й клас захисту від ураження електричним струмом.

Джерелами малої напруги є гальванічні елементи, акумулятори, знижувальні трансформатори, випрямлячі і перетворювачі. Корпуси електроприймачів малого напруги не потрібно зануляют або заземлювати, окрім електрозварювальних пристроїв і установок, що працюють у вибухонебезпечних приміщеннях, а також при роботах в особливо небезпечних умовах.

Захисне відключення - це швидкодіюче автоматичне відключення всіх фаз ділянки мережі, що забезпечує безпечне для людини поєднання струму і часу його проходження при замиканні на корпус (або людини), а також зниження рівня ізоляції нижче певної межі. Функція пристроїв захисного відключення (УЗО), які мають швидкодію від 0,03 до 0,2 с, полягає в обмеженні не величини струму, що проходить через тіло людини, а часу його протікання.

Засновані ПЗВ на різних принципах дії. Найбільш досконалим є ПЗВ, що реагують на струм витоку. Такі пристрої захищають людину від ураження електричним струмом не тільки у випадку дотику до металевих корпусів, які опинилися під напругою через пошкодження ізоляції, але і при прямому дотику до струмоведучих частин. Крім того, УЗО захищають електроустановки від загорянь, першопричиною яких є точки витоку, викликані погіршенням ізоляції.

Встановлюватися УЗО можуть на вводі в будинок, на групових лініях або на лінії живлення окремої електроустановки.

Блокування небезпечних зон виключає доступ до струмоведучих частин, поки з них не знято напругу, або забезпечує автоматичне зняття напруги при появі можливості дотику або небезпечного наближення до струмоведучих частин. Часто блокування застосовують спільно зі звуковими чи світловими сигнальними пристроями. Блокувальні пристрої засновані на різних принципах дії й різноманітні по конструктивного принципом дії і різноманітні по конструктивного пристрою. Найбільш розповсюджені механічні, електричні і фотоелектричні блокування.

Сигналізація і знаки безпеки застосовуються на додаток до інших засобів захисту. Найчастіше вони використовуються для попередження про наявність напруги на електроустановці або неприпустимому наближенні до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою.

Засоби індивідуального електрозахисту (СІЕЗ) призначені для захисту людини, яка ними користується, від ураження електричним струмом, впливу електричної дуги та електромагнітного поля. Вони поділяються на основні та додаткові.

До основних відносяться засоби захисту, ізоляція яких довго витримує робочу напругу електроустановки і які дозволяють доторкатися до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою. До групи основних СІЕЗ входять: в електроустановках напругою вище 1000В - діелектричні рукавички товщиною 0,7 мм, інструмент з ізолюючими рукоятками і покажчики напруги; в електроустановках напругою вище 1000В - ізолюючі штанги, ізолюючі та електровимірювальні кліщі, гумові рукавички товщиною 1,2 мм.

До додаткових відносяться засоби захисту, які самі по собі не можуть при цьому напрузі забезпечити захист від поразки, а застосовуються спільно з основними засобами. До групи додаткових СІЕЗ входять: в електроустановках напругою до 1000В діелектричні чоботи, калоші, килимки і ізолюючі підставки; в електроустановках напругою вище 1000В - діелектричні болти, килимки і ізолюючі підставки.

Підтримання опору ізоляції струмоведучих частин на високому рівні зменшує ймовірність короткого замикання, замикання на землю або на корпус електроспоживачі, ураження людини електричним струмом.

Контроль ізоляції повинен здійснюватися при приймально-здавальних випробуваннях нових або відремонтованих електроустановок і в процесі їх експлуатації. У мережах з глухозаземленою нейтраллю контроль ізоляції повинен проводиться періодично: в приміщеннях без підвищеної небезпеки - не рідше одного разу на рік, в підвищеннях з підвищеної небезпеки і особливо небезпечних - не рідше одного разу на 6 міс.

Згідно ПУЕ опір ізоляції в установках напругою до 1000В має бути не менше 0,5 МОм на фазу. Контроль ізоляції проводиться на спеціальних стендах або за допомогою переносних приладів - мегаомметром. При контролі ізоляції мережу або електроустановка повинні бути знеструмлені. Вимірювання опору ізоляції проводяться між фазами і кожної фази відносно землі. В даний час розроблені прилади та методи безперервного контролю ізоляції електричних мереж без зняття напруги, які є більш зручними і підвищують рівень безпеки.

Занулення-це навмисне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих неструмоведучих частин, які можуть опинитися під напругою. – C , TN – C – S , TN – S . Занулення застосовується в електроустановках, що живляться від мереж напругою до 1кВ з глухозаземленою нейтраллю видів TN - C, TN - C - S, TN - S.

соединен с нулевым рабочим проводником N или с совмещенным рабочим и защитным проводником PEN . При пробої ізоляції одна з фаз потрапляє на корпус установки, який через захисний провідник PE з'єднаний з нульовим робочим провідником N або з суміщеним робочим та захисним провідником PEN. Виникає однофазне коротке замикання, під дією струму якого спрацьовує захист електроустановки, і пошкоджена частина установки відключається від електромережі. Чим швидше відбудеться відключення, тим ефективніше захисне відключення, тим ефективніше захисну дію занулення, так як поки корпус знаходиться під напругою, небезпека ураження струмом зберігається. З метою забезпечення необхідної безпеки для кожного рівня фазної напруги мережі нормовані найбільші значення часу відключення і повного опору кола «фаза - нуль».

в наружной питающей линии или во внутренней разводке на участке ввода до электроустановки будет иметь место вынос потенциала фазы на все зануленные металлические корпуса электроприемников, подключенных после точки обрыва по ходу энергии. При випадковому обриві провідника PEN в зовнішній живильної лінії або у внутрішній розводці на ділянці введення до електроустановки буде мати місце винос потенціалу фази на всі занулені металеві корпуси електроприймачів, підключених після крапки обриву по ходу енергії. Ланцюг винос потенціалу: фаза - робоча обмотка електроустановки - нульовий робочий провідник - точка з'єднання нульового робочого та захисного провідників - нульовий захисний провідник - корпус. – C . Найбільш ймовірний такий обрив в системі TN - C.

– C , TN – C – S и TN – S , отличающиеся между собой уровнем безопасности. Для усунення цієї небезпеки в мережах з глухозаземленою нейтраллю виконується багаторазове повторне заземлення нульового проводу, а також застосовуються різновиди систем TN - C, TN - C - S і TN - S, що відрізняються між собою рівнем безпеки.

– C – S однофазные линии внутренней проводки выполняются на двух, а трехпроовдными с выводом на розеточный разъем защитного проводника PE , заземленного в распределительном электрощите. У системі TN - C - S однофазні лінії внутрішньої проводки виконуються на двох, а трехпроовднимі з виводом на розетковий роз'єм захисного провідника PE, заземленого у розподільчому електрощиті. не влияет на безопасность, а вынос потенциала возможен лишь при условии одновременного обрыва проводника PEN в питающей линии и повторного заземления проводника PE , что маловероятно. У цій системі харчування обрив нульового проводу N не впливає на безпеку, а винесення потенціалу можливий лише за умови одночасного обриву провідника PEN в живильній лінії і повторного заземлення провідника PE, що малоймовірно.

– S проводник PEN отсутствует, а значит, вынос потенциала фазы на корпус при обрыве нулевого или защитного проводников исключен. У системі TN - S провідник PEN відсутня, а значить, винос потенціалу фази на корпус при обриві нульового або захисного провідників виключений. Ця система має найбільшою надійністю і безпекою, але вимагає значних додаткових витрат, пов'язаних з прокладанням додаткового провідника від споживача до підстанції. У зв'язку з цим вона не знайшла широкого застосування.

Заземлення - навмисне з'єднання металевих частин електроустановок, нормально які перебувають під напругою із землею. Принцип дії захисного заземлення полягає в тому, що людина, яка доторкнувся до корпусу обладнання, який опинився під напругою, включається в ланцюг замикання струму на землю паралельно з заземлювачем. Так як опір заземлювача значно менше опору тіла людини, більшість струму пройде через заземлювач і лише незначна - через тіло людини. и TT . Областю застосування захисного заземлення в електроустановках до 1кВ є системи електропостачання видів IT і TT.

Захисне заземлення електроустановок здійснюється їх приєднанням до природним і штучним заземлювачів. Як природних заземлювачів використовуються будь-які електропровідні елементи конструкції будівель і споруд. До штучних заземлювачів відносяться електроди, спеціально забиваються в грунт.

Рівень захисту системи заземлення в основному залежить від двох факторів - величини опору заземлення та надійності контакту в ланцюзі «устаткування - заземлювач».

В якості захисного пристрою в системі ТТ слід розглядати будь-яке захисний пристрій, що вимикає живлення від пошкодженої електроустановки, однак високий рівень електробезпеки в цій системі може забезпечити захисне заземлення тільки в сукупності з ПЗВ, що реагують на диференційний струм витоку.

Сутність способу зрівнювання потенціалів як захисний засіб від ураження струмом у разі непрямого дотику полягає у створенні на певній площі, на якій встановлено електрообладнання і знаходяться люди, поля однакових потенціалів, рівному потенціалу заземлювачів, до яких приєднані корпусу цього обладнання.

Відповідно до закону розподілу напруги дотику струм, що протікає через тіло людини, що стосується заземленого корпусу обладнання з пошкодженою ізоляцією, буде зменшуватися в міру наближення точки опори людини до заземлювача. З цієї точки зору заземлювач слід розташовувати якомога ближче до обладнання. Для усунення цього протиріччя по всій площі підлоги приміщення необхідно мати рівні потенціали точок поверхні, близькі за величиною потенціалу заземлювача. Це досягається пристроєм системи заземлення у вигляді одного заземлювача, а у вигляді замкнутого контуру, що складається із сукупності вертикальних і горизонтальних металевих електродів, з'єднаних між собою і розосереджених по всій площі підлоги приміщення або робочої зони.

Електричне розділення мережі як самостійний спосіб захисту або на додаток до інших представляє собою поділ мережі на пов'язані між собою ділянки, для яких використовуються спеціальні розділяють трансформатори або перетворювачі. Розділяють трансформатори повинні задовольняти підвищеним вимогам надійності в відношенні винятку пробою ізоляції між первинною і вторинною обмотками.

Для забезпечення електробезпеки на підприємстві повинні виконуватись наступні вимоги:

- Повинна бути служба експлуатації електроустановок та відповідальна особа за їх безпечну експлуатацію;

- Технічне обслуговування та ремонт електроустановок повинен проводитися спеціально навченим персоналом, що має відповідну кваліфікацію і допуск на проведення робіт;

- Проведення робіт з обслуговування і ремонту електроустаткування повинно проводиться у відповідності з правилами безпеки робіт на електроустановках;

- Електротехнічний персонал повинен бити оснащений необхідними засобами колективного та індивідуального захисту;

- Плавкі вставки і запобіжники в силових колах мають замінюватися тільки на вставки калібровані заводського виготовлення;

- Заземлення і занулення повинні бути справні, провідники і шини заземлення доступні для огляду і пофарбовані в чорний колір;

- Несправності електроапаратури і проводів, які можуть викликати іскріння, нагрівання елементів, коротке замикання, а також хід проводів, зіткнення їх з технологічним обладнанням і металевими конструкціями будівель, повинні негайно усуватися;

- Технічна документація з електробезпеки (журнали інструктажів, перевірки знань персоналом правил і норм безпеки, обліку засобів захисту, обліку дефектів і аварій в електроустановках і т.п., інструкції з охорони праці тощо) повинна бути в наявності і заповнюватися відповідно до встановленими вимогами.

3. Оптимізація захисту в розподільних мережах.

Наступний розгляд припускає нормальні умови навколишнього середовища стосовно до житлових громадських і виробничих будівель. Оптимальний захист досягається застосуванням необхідних і достатніх заходів захисту з урахуванням особливостей електроустановки.

Система розподілу енергії

). Оптимальна система захисту досягається для мереж з номінальною напругою 230/400В при використанні занулення (система TN). Це пояснюється наступними обставинами.

Основний захист

Пошкодження

Наступна захист

Захист при пошкодженні
Захист від непрямого дотику	Захист від прямого дотику

Пошкодження

Пошкодження (відмова) Захисту від непрямого дотику

Недбалий ремонт або його відсутність

Наступна захист

ДОДАТКОВА ЗАХИСТ ПЗВ - Д з струмом установки не більше 30мА

Рис.9 Заходи захисту від ураження електричним струмом

1. - или PEN - проводник, в качестве которого используются жилы и Потенціал доступних дотику провідних частин (ОПЧ і РПЛ) при пошкодженні ізоляції значно нижче напруги мережі по відношенню до землі внаслідок відносно низького опору ланцюга зворотного струму, роль якої виконує PE - або PEN - провідник, в якості якого використовуються жили і металеві оболонки кабелів, а також РПЛ.

2. Вірогідність відключення при пошкодженні ізоляції пристроями захисту від надструму досить висока.

3. Система застосовна до мереж з високими номінальними струмами.

обеспечивает удобство питания электроустановок при одновременном обеспечении экономичности. 4 Система TN забезпечує зручність живлення електроустановок при одночасному забезпеченні економічності.

5. снижает воздействие перенапряжений, вызываемых переходом напряжениям высокой стороны на низкую, а также до минимума последствия коммутационных и атмосферных перенапряжений. Система TN знижує вплив перенапруг, що викликаються переходом напруженням високої сторони на низьку, а також до мінімуму наслідки комутаційних та атмосферних перенапружень.

Якщо ця система захисту укомплектовується додатковим захистом у вигляді ПЗВ - Д, оптимальний рівень безпеки забезпечується.

Така система забезпечує захист від ураження електричним струмом, перенапруг і загорянь, що викликаються пошкодженням ізоляції, при мінімальній ймовірності небажаних відключень.

Уставки ПЗВ - Д по диференціальному (різницевого) току вибираються на основі гранично допустимих фізіологічних впливів і з урахуванням очікуваних в захищається ланцюга струмів витоку в нормальних режимах.

Пристрої з більш високим значенням струму уставки можуть бути використані там, де фазну напругу вище, і де вплив додаткових опорів, включених в ланцюг послідовно опором тіла людини, як правило, невелика. У більшості випадків пошкодження ізоляції диференціальний струм забезпечує спрацьовування пристроїв захисного відключення зі струмом уставки не більше 30мА.

Аналіз зареєстрованих випадків серйозної поразки електричним струмом в мережах з фазною напругою 230В показав, що струм через тіло людини був близько 100 мА і більше.

Необхідно враховувати, що УЗО - Д незалежно від величини уставки не обмежують значення диференціального струму, поки їхні контакти замкнуті. Значення диференціального струму обмежується лише опором петлі замикання, основну частину якого становить опір тіла людини.

Основний захист виконана у формі ізоляції приєднаного електрообладнання. Ізоляція запобігає пряме дотик (прямий контакт) до небезпечних струмоведучих частин.

с устройством защиты от сверхтока. Захист при пошкодженні ізоляції забезпечується у вигляді системи TN з пристроєм захисту від надструму.

Додатковий захист виконується у вигляді пристроїв захисного відключення.

Висновок.

У даній роботі були розглянуті основні заходи захисту від прямого та непрямого дотику до струмоведучих частин. Докладним чином наведені й розглянуті питання пов'язані з небезпекою яку несуть в собі пошкоджена ізоляція електроприладів або інші негаразди, причини їх виникнення. Дана детальна характеристика прямого і непрямого дотику з яких випливає небезпека і загроза життю людини.

Список використаної літератури.

1. Карякін Р.Н. Нормативні основи устрою електроустановок. - М.: 1998.

2. Сапронов Ю.Г. Безпека життєдіяльності. - М.: «Академія», 2006.