35.Технические способы и средства защиты, обеспечивающие безопасность электроустановок при их эксплуатации.

Обеспечивается:

- конструкцией электроустановок

- техническими способами и средствами защиты

- организационными и техническими мероприятиями

1. Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться над напряжением при замыкании на корпус. Защитное заземление снимает напряжение между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасного значения. Применяют в трехфазных сетях с изолированной нейтралью.

2. Зануление – это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания или по другим причинам.

Принцип действия зануления – превращение замыкания на корпус в замыкание между фазным и нулевым проводом с целью вызвать большой ток, способный обеспечить быстрое автоматическое отключение поврежденной установки от сети, кот. Обеспечивает срабатывание защиты (плавкие предохранители, автоматы, обеспечивающие защиту одновременно от токов короткого замыкания и от перезагрузки)

Зануление применяют в трехфазных четырехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью.

Одновременное заземление и зануление одного и того же корпуса улучшает условия безопасности. Однако, заземление и зануление не защищают человека от поражения электрическим током при прямом прикосновении к токоведущим частям. Поэтому применяют защитное отключение и выравнивание потенциала.

3. Защитное отключение – быстродействующая защита (0,1 – 0,2 сек), обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения электрическим током (однофазном замыкании на землю или на элементы электрооборудования, а также при прикосновении человека к частям находящимся под напряжением).

4. Выравнивание потенциала – это метод снижения напряжения прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым возможно одновременное прикосновение или на которых может одновременно стоять человек. Как самостоятельную меру защиты не применяют. Для выравнивания потенциала в землю укладывают стальные полосы в виде сетки по всей площади занятой оборудованием. При замыкании на корпус в одном из электроприемников все металлические части получают близкое по величине напряжение относительно земли. В результате напряжение между корпусом электроприемника и полом существенно уменьшается, происходит выравнивание потенциала по всей площади помещения. Человек, находящийся в этой цепи замыкания, оказывается под сравнительно малым напряжением.

5. Малое напряжение – не больше42В. Применяются особенно в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных. Представляют собой опасность при двухфазном прикосновении. Источники малого напряжения – специальные понижающие трансформаторы с вторичным напряжением 12-42В. Область применения невелика.

6. Изоляция токоведущих частей. Ее исправность – основное условие, обеспечивающие электробезопасность.

Виды изоляции:

- Рабочая – эмаль, оплетка обмотанных проводов, изоляция проводов.

- Двойная – рабочая + дополнительная

- Усиленная – улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающая такую же степень защиты, как и двойная изоляция.

7. Электрическое разделение сетей – разделение сети на отдельные не связанные между собой участки с помощью трансформатора. Защитное разделение сетей обычно используют в электроустановках, эксплуатация которых связана с особой и повышенной опасностью.

8. Оградительные устройства. Оголенные провода, а также приборы, аппараты, распределительные щиты и т.п., имеющие незащищенные и доступные для прикосновения токоведущие части, помещают в специальные ящики, шкафы, камеры и др. устройства, закрывающиеся сплошными и сетчатыми. Когда изоляция и ограждение токоведущих частей невозможна или нецелесообразна, их размещают на недоступной для прикосновения высоте (воздушные линии высокого напряжения).Внутри производственных помещений неогражденные голые токоведущие части, например, троллейбусные провода, контактные сети, прокладывают на высоте не менее 3,5 м от пола.

9. Предупредительная сигнализация, блокировка, знаки безопасности. Блокировки применяют в электрических аппаратах, при обслуживании которых должны соблюдаться повышенные меры безопасности. Блокировка обеспечивает автоматическое снятие напряжения со всех элементов установки, приближение к которым угрожает жизни человека.

Предупредительная сигнализация – световая или звуковая.

В соответствии с ГОСТ 12.2.007.0-75

- Красный – для запрещающих и аварийных сигналов, предупреждении о перегрузках, опасности и т. д.

- Желтый – для привлечения внимания (о достижении предельных значений, и т. д.)

- Зеленый – для сигнализации о безопасности (нормальный режим работы)

- Белый – для обозначения включенного состояния выключателя

- Синий – в специальных случаях, когда нельзя применять другие цвета.

Сигнальные лампы имеют знаки или надписи, например, «Включено», «отключено», «нагрев».

Для профилактики электротравматизма применяют знаки безопасности, а также предупредительные плакаты, которые делятся на 4-ре группы: предупреждающие, запрещающие, предписывающие, указательные.

10. Электрозащитные средства делятся на: 35

- Изолирующие (служат для изоляции человека от токоведущих частей и от земли)

Основные – оперативные штанги, токоизмерительные клещи, диэлектрические перчатки, инструмент с изолирующими ручками

Дополнительные - диэлектрические галоши и коврики, изолирующие подставки.

- Ограждающие – различные переносимые ограждения, служащие для временного ограждения токоведущих частей и таким образом предотвращающие возможности прикосновения к ним

- Вспомогательные – это инструмент, приспособления и устройства, предназначенные для защиты электротехнического персонала от падения с высоты (страхующие канаты и др.)

- для безопасного подъема на опоры (монтерские когти, лазы для подъема, на бетонные опоры и т. п.)

- для защиты от световых, тепловых или химических воздействий (защитные очки, респираторы, противогазы, брезентовые рукавицы…)

- для защиты от шумов ( противошумные наушники, шлемы…)

Все защитные средства должны быть только заводского изготовления.

Организационные и технические мероприятия для обеспечения электробезопасности

Организационные: инструктаж и обучение безопасным методам труда, проверка знаний правил безопасности, допуск к проведению работ оформляется заполнением соответствующего наряда, работы должны проводиться под контролем ответственного лица.

Технические должны предусматривать:

- отклонение установки от источника напряжения, снятие предохранителей и др. мероприятия, обеспечивающие невозможность ошибочной подачи напряжения к месту работы

- установку знаков безопасности и ограждения остающихся под напряжением токоведущих частей, рабочих мест и др.

36. Расчет защитного заземления.

Выполнение заземляющих устройств. Различают заземлители искусственные, предназначенные исключительно для целей заземления, и естественные – сторонние проводящие части, находящиеся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемые для целей заземления.

Для искусственных заземлителей применяют обычно вертикальные и горизонтальные электроды.

В качестве естественных заземлителей могут использоваться: проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов); обсадные трубы артезианских колодцев, скважин, шурфов и т. п.; металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, имеющие соединения с землей; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле; металлические шпунты гидротехнических сооружений и т. п.

Расчет защитного заземления имеет целью определить основные параметры заземления – число, размеры и порядок размещения одиночных заземлителей и заземляющих проводников, при которых напряжения прикосновения и шага в период замыкания фазы на заземленный корпус не превышают допустимых значений.

Для расчета заземления необходимы следующие сведения:

1) характеристика электроустановки — тип установки, виды основного оборудования, рабочие напряжения, способы заземления нейтралей трансформаторов и генераторов и т. п.;

2) план электроустановки с указанием основных размеров и размещения оборудования;

3) формы и размеры электродов, из которых предусмотрено соорудить проектируемый групповой заземлитель, а также предполагаемая глубина погружения их в землю;

4) данные измерений удельного сопротивления грунта на участке, где должен быть сооружен заземлитель, и сведения о погодных (климатических) условиях, при которых производились эти измерения, а также характеристика климатической зоны. Если земля принимается двухслойной, то необходимо иметь данные измерений удельного сопротивления обоих слоев земли и толщина верхнего слоя;

5) данные о естественных заземлителях: какие сооружения могут быть использованы для этой цели и сопротивления их растеканию тока, полученные непосредственным измерением. Если по каким-либо причинам измерить сопротивление естественного заземлителя невозможно, то должны быть представлены сведения, позволяющие определить это сопротивление расчетным путем;

6) расчетный ток замыкания на землю. Если ток неизвестен, то его вычисляют обычными способами;

7) расчетные значения допустимых напряжений прикосновения (и шага) и время действия защиты, в случае если расчет производится по напряжениям прикосновения (и шага).

Расчет заземления производится обычно для случаев размещения заземлителя в однородной земле. В последние годы разработаны и начали применяться инженерные способы расчета заземлителей в многослойном грунте.

При расчете заземлителей в однородной земле учитывается, сопротивление верхнего слоя земли (слоя сезонных изменений), обусловленное промерзанием или высыханием грунта. Расчет производят способом, основанным на применении коэффициентов использования проводимости заземлителя и называемым поэтому способом коэффициентов использования. Его выполняют как при простых, так и при сложных конструкциях групповых заземлителей.

При расчете заземлителей в многослойной земле обычно принимают двухслойную модель земли с удельными сопротивлениями верхнего и нижнего слоев r1, и r2 соответственно и толщиной (мощностью) верхнего слоя h1. Расчет производится способом, основанным на учете потенциалов, наведенных на электроды, входящие в состав группового заземлителя, и называемым поэтому способом наведенных потенциалов. Расчет заземлителей в многослойной земле более трудоемкий. Вместе с тем он дает более точные результаты. Его целесообразно применять при сложных конструкциях групповых заземлителей, которые обычно имеют место в электроустановках с эффективно заземленной нейтралью, т. е. в установках напряжением 110 кВ и выше.

При расчете заземляющего устройства любым способом необходимо определить для него требуемое сопротивление.

Определение требуемого сопротивления заземляющего устройства производят в соответствии с ПУЭ.

Для установок напряжением до 1 кВ сопротивление заземляющего устройства, используемого для защитного заземления открытых проводящих частей в системе типа IT должно соответствовать условию:

где Rз - сопротивление заземляющего устройства, ом; Uпр.доп – напряжение прикосновения, значение которого принимается равным 50 в; Iз – полный ток замыкания на землю, А.

Как правило, не требуется принимать значение сопротивления заземляющего устройства менее 4 Ом. Допускается сопротивление заземляющего устройства до 10 Ом, если соблюдено приведенное выше условие, а мощность трансформаторов и генераторов, питающих сеть, не превышает 100 кВА, в том числе суммарная мощность трансформаторов и (или) генераторов, работающих параллельно.

Для установок напряжением выше 1 кВ ыше 1 кВ сопротивление заземляющего устройства должно соответствовать:

0,5 Ом при эффективно заземленной нейтрали (т. е. при больших токах замыкания на землю);

250/Iз , но не более 10 Ом при изолированной нейтрали (т. е. при малых токах замыкания на землю) и условии, что заземлитель используется только для электроустановок напряжением выше 1000 В.

В этих выражениях Iз — расчетный ток замыкания на землю.

В процессе эксплуатации может произойти повышение сопротивления растеканию тока заземлителя сверх расчетного значения, поэтому необходимо периодически контролировать значение сопротивления заземлителя.