- •1. Условия электробезопасности
- •2. Защитное заземление
- •2.1. Принципиальная схема защитного заземления
- •3. Зануление
- •4. Расчет защитного заземления (метод коэффициентов использования)
- •4.1. Расчет сопротивления растеканию тока одиночного заземлителя (стержня).
- •5. Расчет зануления на отключающую способность
Занятие 6.
Расчет защитного заземления и зануления в практических схемах
1. Условия электробезопасности
Поражение человека электрическим током возможно как при случайном прикосновении его непосредственно к токоведущим частям, так и к металлическим нетоковедущим элементам электрооборудования (корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников и т. д.), которые могут оказаться под напряжением в результате какой-либо аварийной ситуации (замыкания фазы на корпус, повреждения изоляции и т.п.).
На исход поражения электрическим током влияет целый ряд факторов: величина, род, частота тока, проходящего через тело человека; длительность прохождения и путь тока; величина электрического сопротивления тела человека, индивидуальные свойства организма и др.
Основным фактором, определяющим тяжесть исхода поражения, является величина проходящего через человека тока Ih. Она определяется напряжением между точками цепи тока, которых одновременно касается человек, т. е. напряжением прикосновения Uпр
, (1)
где – напряжение прикосновения, В; – сопротивление тела человека, Ом.
Воздействие электрического тока на организм человека характеризуется пороговыми значениями токов (табл. 1.1).
При значениях токов более 100 мА (переменный ток) и более 300 мА (постоянный ток) происходит остановка сердца.
Таблица 1.1
Пороговые значения тока
Название тока |
Величина тока, мА |
Характер воздействия |
||
Переменный, 50 Гц |
постоянный |
Переменный ток, 50-60 Гц |
Постоянный ток |
|
Пороговый ощутимый |
0,5 … 1,5 |
5,0 … 7,0 |
начало ощущения: легкое покалывание, тепло |
ощущение нагрева, зуд |
Пороговый неотпускающий |
10 … 25 |
50 … 80 |
паралич рук, сильные боли, затруднено дыхание |
сильное ощущение нагрева, сокращение мышщ, судороги, затруднено дыхание |
Пороговый фибрилляционный |
50 … 80 |
300 |
остановка дыхания, начало фибрилляции сердца |
остановка дыхания, начало фибрилляции сердца |
Пороговый ощутимый ток – наименьшее значение тока, при котором рука, держащая проводник, ощущает тепло, покалывание, “зуд", т. е. оказывает воздействия на уровне ощущений.
Пороговый неотпускающий ток – наименьшее его значение, которое вызывает непреодолимое судорожное сокращение мышц, и рука, держащая проводник, не в состоянии самостоятельно разжаться.
Пороговый фибрилляционный ток – наименьшее значение тока, при котором происходит судорожное, неравномерное сокращение мышц сердца (фибрилляция).
В качестве критериев безопасности электрического тока приняты наибольшие допустимые для человека значения напряжений прикосновения Uпр и токов Ih, протекающих через его тело. Нормы наибольших допустимых для человека значений напряжений прикосновения и токов регламентируются ГОСТом 12.1.038-82ССБТ Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и токов. Изм. от 1.07.88 (табл. 1.2). При этом учитывается, что опасность поражения увеличивается при увеличении времени воздействия.
Таблица 1.2
Предельно допустимые значения напряжения прикосновения и токов
Нормируемая величина |
Предельно допустимые значения напряжения прикосновения и токов (не более) при продолжительности воздействия тока t, с |
|||||
0,1 |
0,2 |
0,5 |
0,7 |
1,0 |
более 1,0 |
|
Uпр, В |
340 |
160 |
105 |
85 |
60 |
20 |
Ih, мА |
400 |
190 |
125 |
90 |
50 |
6 |
Для предотвращения опасного воздействия электрического тока на человека в электроустановках применяются следующие меры защиты (ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ, изм. от 1.07. 87):
— защитное заземление;
— зануление;
— электрическое разделение сетей;
— применение малых напряжений;
— контроль и профилактика повреждения изоляции;
— компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю;
— двойная изоляция;
— защитное отключение;
— выравнивание потенциала;
— защита от случайного прикосновения к токоведущим частям;
— оградительные устройства;
— электрозащитные средства и приспособления;
— предупредительная сигнализация, блокировки, знаки безопасности.
Согласно ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ электробезопасность и действие мер защиты от опасности поражения электрическим током обеспечиваются:
1. конструкцией электроустановки;
2. техническими способами и средствами защиты;
3. организационными и техническими мероприятиями.
Технические способы и средства применяются раздельно или в сочетании друг с другом, исходя из соображений обеспечения оптимальной защиты.
Значительное снижение показателей электротравматизма может быть достигнуто лишь применением защитных мер всех видов. Их сочетание определяется типом электроустановок и условиями их эксплуатации.