Электрический ток

           Согласно ГОСТ 12.1.030-81 для трехфазных  сетей с заземленной нейтралью  источника питания напряжением 220, 380, 660 В и однофазных сетей напряжением 127, 220, 380 В сопротивление заземления должно быть не более 8, 4, 2 Ом соответственно; в сетях с изолированной нейтралью до 1000 В в сочетании с контролем сопротивления изоляции.

            При напряжениях от 1 кВ до 35 кВ  включительно  . Реально оно не превышает 10 Ом.

   При больших токах замыкания на землю (т. е. более 500 А), что характерно для линий 110 кВ и выше, .

   Защитное  заземление применяется в трехфазной  трехпроводной сети напряжением  до 1000 В с изолированной нейтралью  и выше 1000 В с любым режимом  нейтрали (в четырехпроводных трехфазных  сетях с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В в качестве защитной меры в стационарных установках применяется зануление).

            Зануление — это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением (рис. 6).

Рис.6. Принципиальная схема зануления  электроустановки.

 

Защитное действие зануления состоит в следующем. При пробое изоляции на корпус образуется цепь с очень малым сопротивлением: фаза-корпус-нулевой провод-фаза. Следовательно, пробой на корпус при наличии зануления  превращается в однофазное короткое замыкание (КЗ).

Возникающий в  цепи ток резко возрастает, в результате чего срабатывает максимальная токовая защита и селективно отключает поврежденный участок сети. Для обеспечения надежного отключения необходимо, чтобы ток КЗ превышал номинальный ток защиты: , где — номинальный ток плавкой вставки или ток установки расцепителя автомата; К — коэффициент кратности, равный 3 для плавких вставок и автоматов с обратнозависимой от тока характеристикой, при отсутствии заводских данных для автоматов с номинальным током до 100 А кратность тока КЗ относительно величины установки следует принимать равной 1,4, для прочих автоматов — 1,25.

 Для схемы  зануления необходимо наличие  в сети нулевого провода, заземления  нейтрали источника и повторного заземления нулевого провода.

Назначение нулевого провода — создание для тока КЗ цепи с малым сопротивлением, чтобы  этот ток был достаточным для  срабатывания защиты, т. е. быстрого отключения поврежденной установки от сети.

 Назначение  повторного заземления нулевого  провода, которое для воздушных  сетей осуществляется через каждые 250 м, состоит в уменьшении потенциала  зануленных корпусов при обрыве  нулевого провода и замыкании  фазы на корпус за местом  обрыва. Поскольку повторное заземление  значительно уменьшает опасность  поражения током, но не устраняет ее полностью, необходима тщательная прокладка нулевого провода, чтобы исключить обрыв. Нельзя ставить в нулевом проводе предохранители, рубильники и другие приборы, нарушающие целостность нулевого провода.

 Назначение  заземления нейтрали — снижение  до Минимального значения напряжения  относительно земли нулевого провода и всех присоединенных к нему корпусов при случайном замыкании фазы на землю.

В соответствии с ГОСТ 12.1.030-81 защитное заземление или зануление электроустановок следует выполнять:

• при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока, а также 440 В и выше постоянного тока — во всех случаях;
• при номинальном напряжении от 42 до 380 В переменного тока и от 110 до 440 В постоянного тока — при работах в условиях с повышенной опасностью и особо опасных.

    Защитное отключение — это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности поражения током. Такая опасность может возникнуть, в частности: при замыкании фазы на корпус электрооборудования; при снижении сопротивления изоляции фаз относительно земли ниже определенного предела; при появлении в сети более высокого напряжения; при прикосновении человека к токоведущей части, находящейся под напряжением.

Любой из этих параметров, а точнее — изменение его до определенного предела, при котором  возникает опасность поражения  человека током, может служить импульсом, вызывающим срабатывание защитно-отключающего устройства, т. е. автоматическое отключение опасного участка цепи.

К устройствам  защитного отключения (УЗО) предъявляется ряд требований: быстродействие — длительность отключения поврежденного участка сети должна быть не более 0,2 с; надежность; высокая чувствительность — входной сигнал по току не должен превышать нескольких миллиампер, а по напряжению — нескольких десятков вольт; селективность — избирательность отключения только аварийного участка.

Защитное отключение может применяться в качестве единственной меры защиты в передвижных электроустановках напряжением до 1000 В либо в сочетании с защитным заземлением или занулением.

Рис. 7. Принципиальная схема защитного  отключения электроустановки при появлении  напряжения на ее корпусе. 

В качестве примера  рассмотрим УЗО (рис. 7), назначение которого — быстрое отключение от сети установки, если напряжение ее корпуса относительно земли окажется выше некоторого предельно допустимого значения , вследствие чего прикосновение к корпусу становится опасным.

При замыкании  фазного провода на заземленный  корпус электроустановки в начале проявится  защитное свойство заземления, в результате чего напряжение корпуса будет ограничено некоторым значением .

Затем, если значение окажется выше заранее установленного предельно допустимого напряжения , равного 20 В, срабатывает защитно-отключающее устройство.

При этом реле максимального  напряжения, замкнув контакты, подает питание на отключающую катушку, которая вызовет отключение выключателя, что приводит к отключению электроустановки от сети. Применение этого типа УЗО ограничивается электроустановками до 1000 В с индивидуальным заземлением.

 

Заключение

 

Опасность поражения  электрическим током усугубляется тем, что, во первых, ток не имеет  внешних признаков и как правило  человек без специальных приборов не может заблаговременно обнаружить грозящую ему опасность; во вторых, воздействия тока на человека в большинстве  случаев приводит к серьезным  нарушениям наиболее важных жизнедеятельных  систем, таких как центральная  нервная, сердечно-сосудистая и дыхательная, что увеличивает тяжесть поражения; в третьих, переменный ток способен вызвать интенсивные судороги мышц, приводящие к не отпускающему эффекту, при котором человек самостоятельно не может освободиться от воздействия  тока; в четвертых, воздействие тока вызывает у человека резкую реакцию  отдергивания, а в ряде случаев  и потерю сознания, что при работе на высоте может привести к травмированию  в результате падения.

Электробезопасностью  называется система организационных  и технических мероприятий и  средств, обеспечивающих защиту людей  от вредного и опасного воздействия  электрического тока, электрической  дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Электробезопасность в производственных помещениях обеспечивается следующими защитными мерами: применение изоляции, недоступность токоведущих  частей, применение малых напряжений, изоляция электрических частей от земли.

В качестве критериев  электробезопасности производственных помещений являются обеспечение  следующих параметров.

1) Для защиты  от поражения наведенным напряжением  при производстве работ на  проводах контактной сети, а также  воздушных и кабельных линий  необходимо отключенные провода  заземлить с двух сторон заземляющими  штангами, располагая их одна  от другой на расстоянии не  более 200 м (контактная сеть) и  100 м (другие провода).

2) Для обеспечения  электробезопасности могут и  должно применяться отдельные  или в сочетании друг с другом  следующие способы и средства.

3) Защитное заземление - преднамеренное соединение металлических  частей электрооборудования, нормально  не находящихся под напряжением  с землей. Заземление снижает  до безопасной величины напряжение  относительно земли металлических  частей электроустановки, оказавшихся  па напряжением при повреждении  изоляции.

4) Зануление - преднамеренное  соединение частей установки,  нормально не находящихся под  напряжением, с глухо заземленной  нейтралью трансформатора в трехфазных  сетях. При занулении нейтраль  заземляется у источника питания.  Эта система имеет наибольшее  распространение. 

5) В электроустановках  напряжением до 1000 В с глухозаземленной  нейтралью должно быть выполнено  зануление. Применение в таких  случаях заземления без зануления  не допускается. В некоторых  случаях при занулении у электрического  ввода потребителя выполняется  повторное заземление.

6) Защитное отключение - обеспечивает автоматически отключение  всех фаз или полюсов аварийного  участка цепи при безопасном  для человека сочетании тока  и времени е протекания (полное  время отключения должно быть  не более 0,1 с). Устройство защитного  отключения обеспечивает электробезопасность  при прикосновении человека к  токоведущим частям оборудования, позволяет осуществлять постоянный  контроль изоляции, отключает установку  при замыкании токоведущих частей  на землю. Для защиты люд  от поражения электрическим током  применяются устройство защитного  отключения с током срабатывания  не более 30 мА.