Защита человека от электрического тока – —

Защита от поражения электрическим током

Электрооборудование и электроустановки относятся к источникам повышенной опасности. Их использование и обслуживание сопряжены с риском поражения электричеством, особенно при игнорировании требований безопасной эксплуатации. Рассмотрим, как осуществляется защита от поражения электрическим током, и какие меры необходимо принимать при работе с высоковольтным оборудованием.

Основные категории средств защиты

Для обеспечения безопасности эксплуатации электрооборудования выполняются следующие меры, которые можно поделить на 3 основных группы:

1. Использование общетехнических средств защиты.
2. Применение средств индивидуальной защиты.
3. Организация средств специальной защиты людей и оборудования.

Первоочерёдно должна быть обеспечена качественная изоляция проводников. Это реализуется как с помощью обеспечения недоступности токоведущих частей оборудования (при помощи корпусов приборов, распределительных щитков и шкафов), так и использованием двойной и тройной изоляции проводов.

Ей стоит уделить особое внимание. Изоляция подразделяется на рабочую, дополнительную и усиленную:

• к рабочей изоляции относятся штатные диэлектрические оболочки, устанавливаемые на токопроводящую продукцию заводом-изготовителем. Она не только обеспечивает защиту от поражения электрическим током, но и предохраняет электрооборудование от негативного воздействия окружающей среды;
• дополнительная изоляция направлена на обеспечение рабочей защиты, и такие используется в местах соединения или повреждения диэлектрика;
• усиленная изоляция представляет собой вариант улучшенной, с более высокой степенью защиты, рабочей изоляцией.

Общетехнические средства защиты

Без их применения введение электрооборудования в эксплуатацию невозможно. Использование общетехнических средств защиты позволяет обеспечить безопасность как при эксплуатации, так и при обслуживании электрооборудования.

К таким средствам относятся автоматические выключатели, автоматы, системы изоляции и маркировка.

Средства индивидуальной защиты

Их можно разделить на 2 категории:

1. Основные средства. Разделяются, в свою очередь, на средства, предназначенные для работы с сетями до и свыше 1000 В. В первую группу входят указатели и индикаторы напряжения, шланги, клещи, системы изоляции. Во вторую — перчатки, трапы, кронштейн-площадки, специальный инструмент с высоковольтной изоляцией.
2. Дополнительные средства. К ним относятся специальные диэлектрические коврики и галоши, сапоги, монтажные пояса, каски, когти и пр.

Назначение индивидуальных средств защиты — обеспечение безопасности всех систем организма.

Специальные средства защиты

Исходя из функциональности, их можно разделить на следующие группы.

Системы защитного заземления

Их применение позволяет снизить напряжение металлических частей оборудования до безопасной для человека величины. В соответствии с правилами эксплуатации электрооборудования, использование заземляющего контура обязательно.

Механизм работы защитного заземления заключается в преднамеренном соединении с землёй внешних частей электроустановок, не предназначенных для пропуска тока, в частности, корпусов и управляющих механизмов. Ведь по причине короткого замыкания, нарушения изоляции проводов, попадания молнии, индуктивности проводников возникает высокий риск поражения человека при взаимодействии с корпусом оборудования. Обеспечить его защиту от поражения электрическим током можно с помощью заземления. В качестве земли может выступать грунт, вода рек и морей, залежи каменного угля и т. д.

По принципу организации заземление принято разделять на контурное и выносное.

Системы зануления

Этот способ широко распространён для обеспечения защиты в трехфазных сетях номиналом до 1000 В. Он заключается в преднамеренном соединении металлических частей оборудования с нейтралью трансформатора, напрямую подключённой к земле.

Системы защитного отключения

В эту группу входят устройства, автоматически отключающие электроустановки от источника тока при прикосновении к токопроводящим частям человека, либо при превышающей допустимые значения утечки тока. Стандартно применяются в однофазных сетях.

УЗО позволяют обеспечить защиту человека от поражения электрическим током путём снижения времени воздействия электричества на человека. При замыкании проводников с землёй или прикосновении к ним человека происходит оперативное срабатывание защитного выключателя. Использование УЗО позволяет не только обезопаситься от поражения электротоком, но и контролировать состояние изоляции, минимизировать последствия её повреждения. Для защиты человека от поражения электрическим током обычно применяются УЗО с током срабатывания не больше 30 мА.

Учитывая их конструкцию, устройства можно разделить на несколько типов:

• электронные УЗО. Их работа возможна только при подключении к питанию: возможна подача тока как от контролируемой сети, так и от внешнего источника;
• электромеханические УЗО. Их стоимость несколько выше электронных устройств, но за счёт повышенной чувствительности они обеспечивают более высокий уровень защиты. Для функционирования используется напряжение контролируемой сети.

В настоящее время применение УЗО стало широко распространено как в частном, так и промышленном использовании.

Помимо вышеперечисленного, обеспечить защиту от поражения электрическим током человек может, тщательно руководствуясь правилами эксплуатации и обслуживания электроприборов, электроустановок. Одни из основных правил — использовать потребители тока установленного номинала, не допускать к их управлению или ремонту детей, осуществлять контроль влажности, не разбирать приборы, находящиеся под напряжением.

Поделиться ссылкой:

Похожее

uelektrika.ru

7. Защита от воздействия электрического тока » СтудИзба

7.Защита от воздействия электрического тока.

 7.1. Действие электрического тока на организм человека.

При эксплуатации и ремонте электрических сетей и электрооборудования человек может оказаться в непосредственном соприкосновений с находящимися под напряжением частями электропроводок. В результате прохождения тока через организм человека может произойти нарушение его жизнедеятельности функции. Общие нарушения вызывают сбои функции центральной нервной системы, органов дыхания и кровообращения.

Электрический ток проходя через тело человека может оказывать биологическое, тепловое, механическое и химическое действие.

Биологическое  действие проявляется в возбуждении и раздражении живых тканей организма;

Тепловое – в способности вызывать ожоги отдельных участков тела;

Механическое – приводит к разрыву тканей, вывиху суставов, и повреждению костей;

Химическое – к электролизу крови (разложению).

Опасность электрического тока состоит в том, что он не имеет внешних признаков и не ощущается органами чувств человека. Только в момент прикосновения к токоведущим частям и возникновения поражающего действия организм начинает ощущать болевые проявления от протекания тока.

Тяжесть поражения электрическим током зависит от ряда факторов, в том числе силы тока, электрического сопротивления тела человека и длительности протекания тока через него, рода и частоты тока, пути его прохождения, индивидуальных свойств организма и условий окружающей среды.

По степени воздействия на человека различают три пороговых значения тока: ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный.

Ощутимый – это электрический ток, который при прохождений через организм вызывает ощутимое раздражение. В качестве этого критерия электробезопасности принят ток I=0,6  мА, который не вызывает нарушений деятельности организма. Допустимая длительность протекания такого тока через тело человека не более 10 минут.

Неотпускающий – ток, который при прохождении через тело человека вызывает непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, ноги или других частей тела, соприкасающихся с токоведущим проводником. В качестве этого критерия электробезопасности принят ток I=6 мА. Длительность воздействия такого тока ограничивается защитной реакцией самого человека.

Фибрилляционный – ток, вызывающий при прохождений через организм фибрилляцию сердца – хаотические, разновременные и разрозненные сокращения мышечных волокон сердца и паралич дыхания.

При частоте тока 50 Гц фибрилляционными являются токи в пределах от 50 мА до 5 А, а среднее значение порогового фибрилляционного тока – примерно 100 мА. При постоянном токе средним значением порогового фибрилляционного тока можно считать 300 мА, а верхним пределом 5 А.

На степень поражения сильно влияет электрическое сопротивление тела человека, которое изменяется в очень больших пределах.

Наибольшим сопротивлением обладает верхний слой кожи толщиной около 0,2 мм, состоящий из ороговевших клеток. Удельное электрическое сопротивление сухой кожи равно 3∙10³-2∙10⁴ Ом∙м, а внутренних мышечных тканей – 200-300 Ом∙м. Повреждение рогового слоя (порезы, царапины, ссадины и другие микротравмы) может снизить сопротивление до значений, близких к значению внутреннего сопротивления, что увеличивает опасность поражения человека током.

Такое же влияние оказывает увлажнение кожи, а также загрязнение проводящей пылью или грязью.

Повышение напряжения приложенного к телу человека, в десятки раз уменьшает сопротивление кожи, а следовательно и полное сопротивление тела, которое приближается к своему наименьшему значению 300-500 Ом.

В качестве расчётных значений электрическое сопротивление тела человека принимают 1000 Ом при напряжении U = 50В и 6000 Ом при U = 36В.

В связи с большими различиями значений сопротивлений тканей человека и невозможностью заранее предвидеть место контакта тела человека с токоведущими частями оборудования, определить поражающую силу тока невозможно. Для оценки безопасных условий исходят из допустимых напряжений.

Безопасным напряжением считают напряжение 36 В(для светильников местного стационарного освещения, переносных светильников и электроинструмента в помещениях с повышенной опасностью) и 12 В в особо опасных помещениях (при работах внутри котлов, металлических резервуарах и др.).

В производственных процессах используют два рода тока: постоянный и переменный. При напряжениях до 500 В опасность поражения переменным током выше чем постоянным. Переменный ток частотой 50 Гц представляет наибольшую опасность, а с повышением частоты эта опасность уменьшается.

Опасность поражения электрическим током зависит от условий выполнения работ в производственных помещениях. По степени опасности поражения людей электрическим током производственные помещения, согласно ПУЭ, подразделяют на помещения особо опасные, с повышенной опасностью и без повышенной опасности.

Особо опасные помещения имеют повышенную влажность (по производственным условиям относительная влажность в них приближается к 100%) или химически активную среду, которая постоянно или длительно разрушающе действует на изоляцию и токоведущие части. Возможно и одновременное Действие этих двух факторов, определяющих признаки повышенной опасности производственных помещений. Особо опасными помещениями являются пропиточные, гальванические, газогенераторные участки и отделения, душевые, прачечные, помещения для зарядки аккумуляторов и др. В них разрешается работать электроинструментом напряжением не выше 42В при обязательном применении средств индивидуальной защиты (диэлектрических перчаток, ковриков и др.). Переносные электрические светильники должны иметь напряжение не более 12В.

Помещения с повышенной опасностью – это такие помещения, в которых относительная влажность длительно превышает 75%; имеются токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные и др.) или токопроводящая пыль; температура воздуха длительно превышает +35°С ; установлены большие заземлённые металлические конструкции и возможно одновременное прикосновение человека к имеющим соединение с землёй металлоконструкций зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой. К таким помещениям относят кузнечные, механические, столярные производственные участки и отделения, неотапливаемые складские помещения и др. Напряжение электроинструмента и переносных электрических светильников, применяемых в помещениях с повышенной опасностью, не должно превышать 42В.

Помещениями без повышенной опасности являются все помещения, в которых отсутствуют факторы, определяющие особую и повышенную опасность помещений. Это служебные и бытовые помещения, отапливаемые склады и др.

Электроустановки вне помещений по степени опасности приравнивают к электроустановкам, эксплуатируемых в особо опасных помещениях.

Все электроустановки (трансформаторы, электрооборудование, электроприборы и т.п.) согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) по условиям электробезопасности разделяют на:

·        электроустановки напряжением выше 1000В.

·        электроустановки напряжением до 1000В.

·        электроустановки с малым напряжением, не превышающим 42В.

 7.2.Опасность прикосновения к токоведущим частям в сетях с изолированной и глухозаземленной нейтралью. 

Степень поражения при прикосновении к токоведущим частям электрической сети зависит от схемы прикосновения человека, напряжения сети, режима нейтрали сети, качества изоляции токоведущих частей от земли и других факторов.

Наибольшую опасность представляет двухфазное (двухполюсное) прикосновение, при котором человек одновременно присоединяется к двум фазам электроустановки и оказывается под действием рабочего напряжения. Ток I_ч, проходящий через тело человека, будет зависеть в этом случае только от напряжения сети и электрического сопротивления тела человека (рис. 7.1).

Рис.7.1.

 В сети постоянного тока или однофазной сети ток через тело человека, А:

I = U_раб / R_ч

где U_раб – рабочее напряжение сети, В,

R_ч – сопротивление тела человека, Ом.

В трёхфазной сети при касании двух  линейных проводов:

I_ч = U_л / R_ч = √3U_ф / R_ч

где U _Л– линейное напряжение сети, В,

U_Ф – фазное напряжение сети, В.

Такое включение человека встречается достаточно редко, чаще имеет место однофазное прикосновение. В этом случае на протекающий через человека ток оказывает влияние режим нейтрали источника тока (изолированная или глухозаземлённая), сопротивление изоляции и ёмкость фаз относительно земли.

Рис.7.2.

В трёхфазной сети с изолированной нейтралью напряжением до 1000В  (рис. 7.2а) при условии её малой протяжённости емкостным сопротивлением можно пренебречь, и тогда ток проходящий через человека:

I_ч = 3U_ф /(3R_ч + r_и)

Из приведённой формулы следует, что в неразветвлённых сетях небольшой протяжённости опасность поражения человека тем больше, чем ниже уровень изоляции (сопротивление изоляции проводов – r_и). относительно земли.

В сетях с глухозаземлённой нейтралью (рис. 7.2б) ток, который пройдёт через человека при его прикосновении к фазе, будет:

I_ч = U_Ф / (R_ч + R_о)

В этом случае при прикосновении к одной из фаз трёхфазной четырёхпроводной сети с глухозаземлённой нейтралью человек оказывается практически под фазным напряжением.

 7.3.Опаснсть напряжения прикосновения и шага. 

При пробое или нарушении изоляции электроустановок (рис.7.3) их корпуса и соединённые с ними заземлители оказываются под напряжением. При прикосновении к любому корпусу электроустановки 1, 2, 3 возникает опасность поражения человека электрическим током. Ток, протекающий через корпус электроустановки и заземлитель, растекается по значительному объёму земли. В этом случае земля становится участком электрической цепи. Пространство вокруг заземлителя, где проходит растекание тока на землю, называют полем растекания.

Рис. 7.3.

Для выявления закономерности распределения потенциалов на поверхности земли в зоне растекания тока примем допущение что ток замыкания  I_з стекает в землю через полусферический заземлитель радиусом r, находящийся в однородном грунте с удельным сопротивлением ρ, Ом∙м. (Распределение потенциала на поверхности земли при растекании тока в грунте показан на рис. 7.4.).

Рис. 7.4.

Потенциал т.А, находящийся на расстоянии х_А от заземлителя можно определить из выражения:

                                        (7.1)

Из выражения ( 7.1 ) видно, что потенциал на поверхности земли вокруг полушарового заземлителя изменяется по закону гиперболы, уменьшаясь от максимального значения до нуля по мере удаления от заземлителя.

При попадании человека в зону растекания тока, он может оказаться под разностью потенциалов, которая существует между двумя точками земли, на которых стоит человек. Эту разность потенциалов между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек, называют напряжением шага.

Напряжение шага U_ш можно определить как разность потенциалов между точками А и В на поверхности земли (рис.7.3 ).

Напряжение шага зависит от ширины шага α, и расстояния х_А от места замыкания на землю. По мере удаления от места замыкания опасность шаговых напряжений уменьшается: U_ш1 › U_ш2 (рис. 7.3). На расстоянии около 20м от места замыкания шаговое напряжение  практически не представляет опасности. При шаге равном 0,8м вблизи места растекания тока шаговое напряжение может достигать 100 – 150В. Такое напряжение при протекании тока по пути «нога – нога» может вызвать судороги мышц ног, и человек может упасть на землю.

Для уменьшения шагового напряжения в зоне растекания тока человек должен соединить ноги вместе, и не спеша выходить из опасной зоны так, чтобы при передвижении ступня одной ноги не выходила за пределы другой.

Напряжением прикосновения называют напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, или напряжение,  приложенное к телу человека.

Корпуса электроустановок 1, 2, 3, которых может коснуться человек (рис.7.3), соединённых заземляющей шиной с заземлителем, при пробое изоляции окажутся под тем же потенциалом, что и сам заземлитель- j_з

 Потенциал другой точки – это потенциал основания (земли) в том месте где стоит человек –  j_осн

В этом случае напряжение прикосновения будет:

 Где  – коэффициент напряжения прикосновения, учитывающей форму потенциальной кривой при полусферическом заземлителе. При заземлителях другой формы коэффициент α₁ определяют из других выражений.

Таким образом, напряжение прикосновения для человека (рис.7.3.), касающегося заземлённого корпуса электроустановки и стоящего на земле, определяется отрезком ОС и зависит от формы потенциальной кривой и расстояния х между человеком и заземлителем: чем дальше от заземлителя находится человек, тем больше U_пр и наоборот.

При наибольшем расстоянии х = ∞, а практически при х ≥ 20м напряжение прикосновения имеет наибольшее значение:

U_ПР=U_З  ;    

Это наиболее опасный случай прикосновения.

При наименьшем значении х, т.е. когда человек стоит непосредственно на заземлителе U_ПР=0, и .

Это безопасный случай, при котором человек не подвергается воздействию напряжения, хотя он и находится под потенциалом заземлителя.

При других значениях х в пределах 0…20м U_пр плавно возрастает от 0 до _з, а  от 0 до 1  (пунктирная кривая на рис. 7.3.).

7.4. Организационные мероприятия и технические средства,

обеспечивающие безопасность работ в электроустановках. 

Обслуживание электроустановок, производство монтажных, ремонтных и наладочных работ требуют выполнения организационных и технических мероприятий, применения технических средств по предупреждению поражения человека электрическим током.

Объем и содержание организационных и технических мероприятий , а также  необходимые технические средства определяют исходя из рабочего напряжения установки, характера производственной среды и категории выполняемых работ.

Работы в действующих установках по мерам безопасности разбивают на 4 категории:

— при полном снятии напряжения;

— при частичном снятии напряжения;

— без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях, находящихся под напряжением;

— без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением

Правилами техники безопасности определены требования к персоналу, обслуживающему электроустановки.

7.5.Защита от поражения электрическим током при прикосновении к

нетоковедущим частям электроустановок.

 Для устранения опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и к другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением в результате нарушения изоляции, применяют защитное заземление, зануление и защитное отключение.

Защитным заземлением называют преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением, с заземляющим устройством.

Заземляющее устройство состоит из заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем является металлический проводник (электрод) или группа соединённых между собой проводников (электродов), находящихся в непосредственном соприкосновении с землёй. Заземляющим проводником называют металлический проводник, который соединяет заземляемые части электроустановки с заземлителем.

Принцип действия защитного заземления заключается в снижении до безопасных значений напряжений прикосновения. Это достигается путём уменьшения потенциала заземлённого оборудования, за счёт уменьшения сопротивления заземлителя.

При замыкании токоведущих частей на заземлённый корпус электроустановки он окажется под напряжением U_З=I_ЗR_З Человек при прикосновении к корпусу попадает под напряжение.  Ток протекающий через тело человека будет

 Из этого выражения видно, что ток через человека можно уменьшить путём уменьшения сопротивления заземления R_з и коэффициента прикосновения  или увеличения общего сопротивления человека R_оч.

Рис. 7.5.

Защитное заземление применяют в трёхфазных сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью. (рис. 7.5-а) и сетях напряжением выше 1000 В с заземлённой нейтралью. (рис. 7.5-б).

  Сопротивление заземляющего устройства Rз в таких случаях не должно быть больше нормированной величины. Эта величина зависит от напряжения электроустановки, мощности источника питания и является основным показателем, характеризующим пригодность защитного заземления для данных условий.

Согласно ПУЭ и ГОСТ 12.1.030-81 « ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление » в электроустановках переменного тока напряжением до 1000 В в сети с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом. Если мощность источника питания (трансформатора, генератора) не превышает 100 кВ ·А, то сопротивление заземляющего устройства может достигать 10 Ом, но не более.

В электроустановках с напряжением выше 1000 В сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 250/I_з (где I_з – ток замыкания на землю). При использовании заземляющего устройства одновременно и для электроустановок напряжением до 1000 В его сопротивление R_з = 125/I_з . Во всех случаях сопротивление R_з не должно превышать 10 Ом.

Сопротивление заземления измеряют  не реже одного раза в  год   в  периоды  наименьшей проводимости :один раз  летом при наибольшем просыхании почвы, один раз зимой при наибольшем промерзании почвы. Контроль сопротивления заземления проводят при помощи измерителей защитного заземления типов МС-08, М-416 и др.

 

7.6 Расчёт защитного заземления.

Расчёт заключается в определении числа заземляющих проводников (труб, стержней), и длины соединяющей полосы, способа размещения в грунте.

Порядок расчёта заземлителей.

1.     Зная напряжение, мощность и режим нейтрали электроустановки, определяют нормируемую величину сопротивления –R_з .

2.     Определяют расчётное удельное сопротивление грунта .

За расчётное удельное сопротивление грунта принимают наибольшее его значение в течении года

где  – удельное сопротивление грунта, полученное при измерении, Ом*м

Ψ – коэффициент, учитывающий увеличение удельного сопротивления земли в течении года для разных климатических зон. По таблице 3.11 и     3.12 [ 7 ].

3.Рассчитывают сопротивление R_В вертикальных одиночных заземлителей по эмпирическим формулам табл. 3.1[7] , табл. 11.4.[ 4 ].

4. Определяют число вертикальных заземлителей n с учетом  коэффициента использования  вертикальных электродов.

Сначала принимают =1. Затем уточняют количество электродов с учетом выбранного по табл. 3.2. [7 ]  значения  , который зависит  от числа  заземлителей , способа их размещения и от отношения  расстояния  а   между заземлителями к их  длине l.

5. Находят длину  соединяющей  вертикальные электроды полосы. При размещении электродов  в ряд длина полосы l_n=1.05*a(n-1)

При размещении по контуру  l_n=1.05*a*n

6. По расчетным и выбранным  параметрам полосы определяют  ее сопротивление R_г по эмпирическим формулам табл. 3.1[ 7 ] , табл. 11.4.[ 4 ].

7. Определяют результирующее сопротивление  R_общ растеканию тока сложного заземлителя с учетом экранирования между полосами и вертикальными электродами, учитываемого коэффициентом  использования  горизонтального полосового электрода.

Результирующее  сопротивление заземлителей  не должно  превышать нормируемую величину , £

Зануление.

Этот способ защиты от поражения электрическим током заключается в преднамеренном электрическом соединении металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением, с нулевым защитным проводником.

Нулевым защитным проводником называют проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземлённой нейтральной точкой в трёхфазных сетях, с глухозаземлённым выводом обмотки источника тока в однофазных сетях и с глухозаземлённой средней точкой обмотки источника в сетях постоянного тока.

Принципиальная схема зануления в сети трёхфазного тока показана на рис. 7.6.

Защитный эффект зануления состоит в уменьшении длительности замыкания на корпус и, следовательно, в снижении времени воздействия электрического тока на человека.

Это достигается путём подключения корпусов электроустановок к нулевому проводу. При таком соединении любое замыкание на корпус превращается в однофазное, короткое замыкание. В этом случае в цепи возникает большой ток, способный обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить повреждённую электроустановку от питающей сети.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7.6  Схема зануления  в трёхфазной сети.

1.Корпус электроустановки. 2. Аппараты защиты от к.з., r0 – сопротивление заземления нейтрали обмотки источника тока. rп – сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника. Iк – ток короткого замыкания. Iн – часть тока к.з., протекающего через нулевой защитный проводник. Iз – часть тока к.з., протекающего через землю.

 

Такой защитой являются: плавкие предохранители или автоматические выключатели максимального тока, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой и другие.

Нулевой защитный проводник соединяют с землёй с помощью повторного заземлителя r_п (рис. 7.6). В этом случае с момента возникновения замыкания на корпус и до автоматического отключения электроустановки от сети, проявляется защитное свойство этого заземлителя, как при защитном заземлении, то есть заземление корпусов через нулевой проводник снижает в аварийный период их напряжение относительно земли.

Таким образом, зануление осуществляет два защитных действия – быстрое автоматическое отключение повреждённой электроустановки от питающей сети и снижение напряжения занулённых металлических нетоковедущих частей, оказавшихся под напряжением, относительно земли.

 

studizba.com

Защита от поражения электрическим током

Электрический ток представляет особенную опасность для здоровья и жизни человека. Чтобы уберечь себя от несчастного случая, нужно четко знать все правила безопасности, а также владеть подробной информацией, как, куда и что подключено, какие технические показатели в электроснабжении применены в доме или квартире.

Однако если вам необходимо что-то заменить, принять участие в ремонте или организовать его, все равно придется сталкиваться с электричеством. В таком случае вам пригодятся средства защиты от электрического тока, которые в критический момент помогут уберечь вас от опасности.

Источники поражения электрическим током

Если вы прикоснулись к источнику тока, он пройдет через вас и уйдет в землю. Если же вы двумя руками прикоснулись к обоим полюсам тока, он полностью пройдет через вас. Конечно, второй вариант наиболее опасен.

Поражение током происходит во время прикосновения к токоведущим частям электрического оборудования. Однако, как ни странно, чаще всего происходит другой сценарий, когда человек прикасается к металлической частице оборудования, которая не должна была, но попала под воздействие тока ввиду нарушенной изоляции токоведущих элементов и получила определенный заряд.

Также можно получить удар электрическим током, если на земле лежит оборванный провод электропередачи либо во время короткого замыкания электросети.

Средства защиты от электрического тока

Средства защиты от поражения током работают в следующих направлениях:

• токоведущие элементы устройств изолируются или прячутся таким образом, чтобы к ним нельзя было случайно прикоснуться;
• для средств защиты от электрического тока применяется заземление;
• используются автоматические выключатели или специальные предохранители.

Эти устройства способны выключить прибор, если его энергоснабжение несет определенный риск ввиду нарушения функционирования.

Если вам необходимо соприкасаться с местом, которое проводит ток, лучше всего использовать при этом диэлектрические перчатки,

изолирующие штанги или изолированные инструменты. Это достаточно эффективный и популярный метод у профессиональных электриков, которые постоянно работают с приборами под напряжением. Однако следует понимать, что в случаях, когда напряжение превышает 1000 В, перчаткам нужно искать более мощную замену.

Электричество также меньше воздействует, если применять при работе с ним инструмент с изолирующими ручками. Существуют и другие методы защиты в виде диэлектрических ковриков из резины, диэлектрических калош, которые, кстати, очень полезны при глобальных работах с электричеством. Также могут пригодиться специальные изолирующие подставки.

Если говорить о надежности этих средств, то в первую очередь следует обращать внимание на их срок годности, который нужно четко соблюдать. На некоторых устройствах стоит метка, что их можно использовать без проверки на протяжении двух лет, однако несмотря на это специалисты рекомендует перестраховаться и проходить проверку раз в шесть месяцев.

Меры безопасности при поражении электротоком дома

Электропроводка в доме может дать сбой, как и все остальное, чем пользуется человек. Чтобы обезопасить свои устройства и, главным образом, себя и близких, следует проверять ежегодно состояние эксплуатируемой установки.

Для этого существует устройство под названием мегомметр, которое есть у всех профессиональных электриков. Принцип его работы прост: он умеет анализировать сопротивление изоляции току, и когда оно становится низким, прибор фиксирует нарушение, которое и нужно устранить.

Если же проводка в вашей квартире находится не внутри стены, она нуждается в особенной защите, чтобы в случае обрыва проводов не было серьезных последствий. Для этого в любом магазине с электрической техникой купите троллеи и установите их на высоте 3-3.5 метра, на которые будет установлен выключатель мгновенного действия, который в случае разрыва со 100% вероятностью заблокирует подачу тока.

Если вы планируете выполнить подключение электричества у себя дома, стоит также понимать, что кроме средств защиты вам еще нужно знать, как правильно организовать электросеть. Для этого возьмите план квартиры и оцените, какая мощность вам нужна, чтобы применять во всех комнатах осветительные устройства, технику и многое другое, что может использоваться в быту. Нужно учесть количество розеток и выключателей и их технические характеристики.

Также следует помнить и внимательно относиться к установке счетчика, ведь его нужно монтировать не только исходя из принципов безопасности, но и руководствуясь установленными правилами, которые регламентирует законодательство, иначе можно отхватить серьезный штраф. Помните, что электричество – это довольно серьезно, и здесь нужно быть предельно аккуратным.
 

dekormyhome.ru

Основные меры защиты от поражения электрическим током

Каждый человек должен знать и, при необходимости, выполнять меры защиты от поражения электрическим током. А если вы работаете в строительной или ремонтной области, не говоря уже о прямой специальности электрика, где уровень воздействия опасных факторов среды достаточно высок, то вам, по правилам безопасности, необходимо знать способы защиты от поражения электрическим током.

Что нужно делать?

Чтобы не стать жертвой удара электрическим током, требуется знать и соблюдать основные меры предосторожности от поражения электрическим током, установленные нормативной документацией, а именно:

• токоведущие части должны быть недоступны;
• использование изоляции надлежащего качества. В некоторых случаях – двойной;
• всё электрическое оборудование и составляющие электроустановок должны быть заземлены;
• необходима безопасная и качественная автоматическая защитная блокировка токоведущих частей;
• переносные электроприемники сопровождаются питанием только пониженным напряжением;
• изоляция электроприемников от общей сети;
• необходимы плановые проверки и ремонт электропроводки и электрооборудования;
• организация мероприятий по обучению, аттестации и переаттестации электротехнического персонала;
• установка предупреждающих знаков и плакатов;
• осуществление контроля за состоянием изоляции;
• обеспечение ориентации в электроустановках (электропроводка должна быть легко распознаваемой и, в зависимости от проводника, помечена определенным цветом).

Важно периодически проводить со всем рабочим персоналом инструктажи о том, как защититься от электрического тока. Когда вся проводка в порядке и хорошо функционирует это, конечно, здорово, но человеческий фактор все-таки никто не отменял.

В качестве меры защиты от поражения электрическим током применяется обязательное требование использовать резиновые коврики и диэлектрические перчатки, носить специальные головные уборы, одежду, обувь, а также пользоваться инструментом с изоляционными ручками. Каждый рабочий должен выполнять свои должностные обязанности только в специальной одежде, иметь в наличии необходимые средства индивидуальной защиты от электрического тока и уметь пользоваться ими.

Выполняя все эти способы защиты людей от поражения электрическим током, вы значительно уменьшите количество аварий, травм и затруднений во время рабочего процесса, а также психологически будете чувствовать себя в безопасности.

www.ronta.ru

Основные меры защиты от поражения электрическим током

Поражение человека электрическим током происходит в случаях:

1. Прикосновения к токоведущим частям электроустановок, находящихся под напряжением.

2. Приближения человека на опасное расстояние к токоведущим незащищенным изоляцией частям электроустановок.

3. Прикосновения человека к нетоковедущим частям электроустановок, оказавшимся под напряжением (из-за замыкания на их корпус).

4. Ошибочного принятия находящегося под напряжением оборудования как отключенного.

5. Повреждения изоляции.

6. Удара молнии.

7. Действия электрической дуги.

8. Освобождения другого человека, находящегося под напряжением.

9. В результате возникновения токового напряжения на поверхности земли из-за замыкания фазного провода на землю, что привело к растеканию тока по земле. Оказавшийся в зоне поражения человек попадает под шаговое напряжение, которое по мере приближения к проводу принимает опасные значения. Шаговое напряжение зависит от расстояния между точками соприкосновения человека с землей. Уходить от упавшего провода следует мелкими шажками. На расстоянии более 20 м от провода напряжение уменьшается до нуля.

К основным мерам защиты относятся:

1. Средства коллективной защиты.

2. Защитное заземление, зануление, отключение.

3. Использование малых напряжений.

4. Применение изоляции.

Средства коллективной защиты, заключающиеся в обеспечении недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением. Это применение оградительных, блокировочных, сигнализирующих устройств, знаков безопасности. Для исключения опасности прикосновения к токоведущим частям электрооборудования необходимо обеспечить их недоступность. Это достигается посредством ограждения и расположения токоведущих частей на недоступной высоте или в недоступном месте.

Защитное заземление – это преднамеренное соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с землей. Электрическое сопротивление такого соединения должно быть минимальным (не более 4 Ом для сетей с напряжением до 1000 В. и не более 10 Ом для остальных сетей). Различают 2 типа заземления: выносное и контурное. Выносное заземление характеризуется тем, что его заземлитель (элемент заземляющего устройства, непосредственно контактирующий с землей) вынесен за пределы площадки, на которой установлено оборудование. Контурное заземление состоит из нескольких соединенных заземлителей, размещенных по контуру площадки с защищаемым оборудованием. Такой тип заземления применяют в установках выше 1000 В. В электроустановках до 1000 В сечение заземляющего проводника должно быть не менее 4 мм². Заземлять электрические приборы строго запрещено на батареи отопления и водопроводные трубы, поскольку при контакте с ними ничего не подозревающий человек получит травму. На рис. 1 приведена принципиальная схема защитного заземления:

Рис. 1. Принципиальная схема защитного заземления:

1 — заземляемое оборудование, 2 — заземлитель защитного заземления, 3 — заземлитель рабочего заземления, R₃ — сопротивление защитного заземления, R_O — сопротивление рабочего заземления.

Зануление — это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Оно считается основным средством обеспечения электробезопасности в трехфазных сетях. Смысл зануления состоит в том, что оно превращает замыкание фазы на корпус в однофазное короткое замыкание, в результате которого срабатывает защита (перегорает предохранитель), отключая поврежденный участок сети. Принципиальная схема зануления приведена на рис. 2:

Рис. 2. Принципиальная схема зануления:

1 — корпус однофазного приемника тока; 2 — корпус трехфазного приемника тока; 3 — предохранители; 4 — заземлители; I_к — ток однофазного короткого замыкания; Ф — фазный провод; U_ф — фазное напряжение; HР — нулевой рабочий проводник; HЗ — нулевой защитный проводник; КЗ — короткое замыкание

К устройствам защитного отключения относятся приборы, обеспечивающие автоматическое отключение электроустановок при возникновении опасности поражения током. Они состоят из датчиков, преобразователей и исполнительных органов.

Малое напряжение — это напряжение не более 42 В., применяемое в цепях уменьшения опасности поражения электрическим током. Наибольшая степень безопасности достигается при напряжениях до 10 В. В производстве чаще используют сети напряжением 12 В. и 36 В. Для создания таких напряжений используют понижающие трансформаторы.

Изоляция – это слой диэлектрика, которым покрывают поверхность токоведущих элементов, или конструкция из непроводящего материала, с помощью которых токоведущие части отделяются от остальных частей электрооборудования. Выделяют следующие виды изоляции:

— рабочая. Это электрическая изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая ее нормальную работу и защиту от поражения электрическим током.

— дополнительная. Это электрическая изоляция, предусмотренная дополнительно к рабочей изоляции для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции.

— двойная. Это изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной изоляции.

— усиленная. Это улучшенная рабочая изоляция, которая обеспечивает такую же защиту от поражения электрическим током, как и двойная изоляция.

Основными изолирующими средствами защиты служат: изолирующие штанги, изолирующие измерительные клещи, указатели напряжения, диэлектрические перчатки, диэлектрические галоши, коврики и т.д. К общим мерам защиты от статического электричества можно отнести общее и местное увлажнение воздуха.

studfile.net

Защита от электрического тока

   При прикосновении к проводнику воздействующее на тело человека напряжение может иметь различную величину в зависимости от состояния сети и величин сопротивлений цепи замыкания. Чем меньше сопротивление изоляции и чем больше емкость сети по отношению к земле, тем прикосновение более опасно. Если одна из фаз имеет замыкание на землю (и сопротивление ее изоляции равно нулю), то прикосновение к токоведущим частям других фаз представляет наибольшую опасность, так как тело человека оказывается под воздействием линейного напряжения сети.

   B сетях напряжением более 1000В с изолированной нейтралью решающее значение имеет емкостная проводимость по отношению к земле; при хорошем состоянии изоляции сети, в случае прикосновения человека к проводнику тока,  возникает цепь поражения через тело, обувь, пол и емкостную проводимость сети по отношению к земле.

   В сетях с заземленной нейтралью при прикосновении к проводнику одной фазы возникает цепь поражения через тело человека, обувь, пол, землю, заземленную нейтраль. В этом случае человек оказывается под напряжением, величина которого есть часть фазного напряжения, действующего в цепи замыкания. Величина протекающего через тело человека тока определяется напряжением в цепи замыкания и суммой сопротивлений тела, обуви, пола и сопротивления заземления нейтрали.

   Защита от прикосновения к токоведущим частям электрических установок достигается изоляцией, ограждением, недоступным расположением токоведущих частей, использованием дистанционного управления, блокировки и предупредительной сигнализации.

   Основная причина аварии и несчастных случаев повреждение изоляции.

   Надежная работа электротехнического оборудования определяется постоянством электрических, химических и механических качеств изоляции и соответствием их условиям эксплуатации. Для того чтобы изоляция была качественной, необходимы: правильный выбор ее при изготовлении оборудования и при ремонтах его, правильный монтаж и уход. Сопротивление изоляции нормировано но ПУЭ. Для изоляции токоведущих частей, используют разнообразные материалы: хлопчатобумажную пряжу, резину, асбест, пластмассы и др.

   Ограждение токоведущих частей электрического оборудования достигается помещением его в отдельную камеру, укрытием кожухом или сетчатым ограждением.

   Дистанционное включение и отключение производят при помощи магнитных пускателей.

   Блокировку дверей помещения или оградительных устройств с работой электрического оборудования устраивают так, что при открывании дверей (или снятии ограждения) напряжение автоматически отключается.

   Предупредительная сигнализация является пассивным защитным средством. Она привлекает внимание к наличию или возникновению опасного момента, но не является средством устранения опасности и непосредственной защиты.

   Для предупреждения об опасности используют предупредительные плакаты: предостерегающие, запрещающие, разрешающие и напоминающие. Их размеры и оформление регламентируются «Правилами пользования и испытания защитных средств, применяемых в электроустановках».

   Постоянные предупредительные сигналы устанавливают на дверях, в помещениях электротехнических установок напряжением более 1000 В и в других опасных местах.

   При случайном соединении находящихся под напряжением частей электрической установки с конструктивными частями ее, не изолированными от земли, или с землей непосредственно возникает замыкание на землю. В месте замыкания проходит ток, называемый током замыкания на землю. Величина тока замыкания I3 зависит от системы сети, ее мощности, протяженности, места замыкания, сопротивления цепи замыкания и др.

   При замыкании на землю (или на незаземленные части оборудования) возникает переходное сопротивление.

   Электрические установки напряжением выше 1000 В, в которых однофазный ток замыкания на землю равен или меньше 500 А, называются установками с малыми токами замыкания на землю, больше 500 А— установками с большими токами замыкания на землю.

   Замыкание в машинах, аппаратах, линиях на заземленные конструктивные части электрической установки называется замыканием на корпус.

   Прикосновение человека к поврежденному оборудованию представляет опасность.

   Для зашиты человека при прикосновении к металлическим частям электрической установки, случайно оказавшимся под напряжением, применяют защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с заземляющим устройством. При этом земля используется в качестве проводника в аварийной цепи.

   Назначение защитного заземления — создание между металлическими конструкциями или корпусом электрического устройства и землей электрического соединения достаточно малого сопротивления, чтобы в случае замыкания на землю при прикосновении человека через его тело прошел ток малой величины, безопасный для организма.

   Заземляющее устройство — совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлитель — металлический проводник или группа проводников, находящихся в непосредственном  соприкосновении с землей.

   Практически к установкам с большими токами замыкания на землю относят установки напряжением выше 1000 В при наличии в сети наглухо заземленных нейтралей (или через малое сопротивление), а к установкам с малыми токами замыкания—установки напряжением выше 1000В в сети с изолированной нейтралью.

   В сетях напряжением выше 1000 В преобладают емкостная проводимость и, следовательно, емкостные токи замыкания на землю. I3 в сетях до 1000 В с изолированной нейтралью обычно небольшие, до 1-5 А.

   Заземляющие проводники — металлические проводники, соединяющие заземляемые части электрической установки с заземлителем.

   Сопротивление заземляющего устройства равно сумме сопротивлений заземлителя относительно земли и заземляющих проводников. Сопротивление заземлителя относительно земли определяют как отношение напряжения на заземлителе относительно земли к току, проходящему через заземлитель в землю.

   Для заземления используют естественные (в первую очередь) и искусственные заземлители. Естественные заземлители — металлические конструкции, арматура железобетонных конструкций (в случаях, допускаемых ПУЭ), трубопроводы и оборудование, имеющие надежное соединение с землей. При достаточном сопротивлении этих заземлителей устройство искусственных заземлителей не требуется.

   В качестве искусственных заземлителей используют: вертикально погруженные стальные трубы, угловую сталь, металлические стержни и т. п., а также горизон­тально проложенные стальные полосы, круглую сталь и др. При опасности коррозии применяют омедненнье или оцинкованные заземлители.

   Расположенные в земле заземлители и заземляющие проводники окрашивать не следует.

   Напряжением относительно земли при замыкании на корпус называется напряжение между этим корпусом и точками земли, находящимися вне зоны токов в земле, по не ближе 20 м. В электрических установках напряжением ниже 1000 В с заземленной нейтралью трансформаторов или генераторов применяют систему, в которой защитные проводники соединены с заземленной нейтралью. В этом случае замыкание токоведущих частей на заземленные части установки превращается в короткое замыкание, и аварийный участок отключается предохранителем или автоматом. Такая система называется занулением.

   Основное назначение зануления — обеспечение автоматического отключения участка сети, на котором произошло замыкание находящихся под напряжением проводников на металлические части установки.

   Таким образом, назначение описанных защитных устройств следующее:

      а) в установках с изолированной нейтралью — уменьшение до безопасной величины тока, протекающего через тело человека при замыканиях фазы сети на заземленные части оборудования;

      б) в установках с заземленной нейтралью — быстрое автоматическое отключение аварийных участков.

for-engineer.info