Защита от поражения электрическим током.

Поражение человека электрическим током возможно лишь при замыкании электрической цепи через его тело или, иначе говоря, при прикосновении человека к сети не менее чем в двух точках. Это происходит:

— при двухфазном включении в сеть;

— при однофазном включении в сеть или при контакте с токоведущими частями оборудования (клеммы, шины и т.п.);

— при контакте с нетоковедущими частями оборудования (корпус станка, кассовый аппарат и т.п.), случайно оказавшимися под напряжением из-за нарушения изоляции проводов (аварийный режим);

— при возникновении напряжения шага.

Ток I, протекающий через тело человека, равен

I=U_пр/R_ч,

где U_пр — напряжение прикосновения; R_ч — сопротивление тела человека.

Снизить ток можно либо за счет снижения напряжения прикосновения, либо за счет увеличения сопротивления тела человека, например при применении СИЗ.

Напряжением шага называют напряжение между двумя точками, на которых одновременно стоит человек. Это возникает при падении оголенного провода на землю, при подходе к заземлителю в режиме стекания через него токаи т.п.

Для защиты от поражения электрическим током применяются следующие технические меры защиты: малые напряжения; электрическое разделение сети; контроль и профилактика повреждения изоляции; защита от случайного прикосновения к токоведущим частям; защитное заземление; зануление; защитное отключение; применение индивидуальных защитных средств. Применение защитных мер регламентируется «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ), «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭ), «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТБ) и зависит от состояния помещений, где используются электрические сети.

Классификация помещений по опасности поражения током. Все помещения по ПУЭ делятся по степени поражения людей электрическим током на три класса: без повышенной опасности, повышенной опасности, особо опасные.

Помещения без повышенной опасности — это сухие, беспыльные помещения с нормальной температурой воздухе и с изолирующими (например деревянными) полами, т.е. в которых отсутствуют условия, свойственные помещениям с повышенной опасностью и особо опасным.

Помещения повышенной опасности характеризуются наличием одного из следующих пяти условий, создающих повышенную опасность:

— сырости, когда относительная влажность воздуха длительно превышает 70%; такие помещения называют сырыми;

— высокой температуры, когда температура воздуха длительно (свыше суток) превышает +30^оС; такие помещения называются жаркими;

— токопроводящей пыли, когда по условиям производства в помещениях выделяется токопроводящая электрическая пыль (например, угольная, металлическая и т.п.) в таком количестве, что она оседает на проводах, проникает внутрь машин, аппаратов и т.п.; такие помещения называются пыльными с токопроводящей пылью;

— токопроводящих полов — металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т.п.;

— возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования — с другой.

Помещения особо опасные характеризуются наличием одного из следующих трех условий, создающих особую опасность:

— особой сырости, когда относительная влажность воздуха близка к 100% (стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой); такие помещения называются особо сырыми;

— химически активной или органической среды, т.е. помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образующие отложения или плесень, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования; такие помещения называются помещениями с химически активной или органической средой;

— одновременного наличия двух и более условий, свойственных помещениям с повышенной опасностью.

Особо опасными помещениями является большая часть производственных помещений, в том числе все цехи машиностроительных заводов, испытательные станции, гальванические цехи, мастерские и т.п. К таким же помещениям относятся и участки работ на земле под открытым небом или под навесом.

Применение малых напряжений. Малое напряжение — это напряжение не более 42В, применяемое в целях уменьшения опасности поражения человека электрическим током. Наибольшая степень безопасности достигается при напряжениях до 10 В. На практике применение очень малых напряжений ограничено шахтерскими лампами (2,5 В) и некоторыми бытовыми приборами (карманными фонарями, игрушками и т.п.). На производстве применяют напряжения 12 и 36 В. В помещениях с повышенной опасностью для переносных электрических устройств рекомендуется применять напряжение 36 В. В особо опасных помещениях ручной электроинструмент питается напряжением 36 В, а ручные электролампы — 12 В. Эти напряжения не обеспечивают полной безопасности, а лишь существенно снижают опасность поражения электрическим током.

Напряжения 12, 36 и 42 В применяют в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных для использования ручного электрифицированного инструмента, ручных переносных ламп и ламп местного освещения.

Электрическое разделение сети. Разветвленная электрическая сеть большой протяженности имеет значительную электрическую емкость. В этом случае даже прикосновение к одной фазе является очень опасным. Если сеть разделить на ряд небольших сетей такого же напряжения, которые будут обладать небольшой емкостью и высоким сопротивлением изоляции, то опасность поражения резко снижается. Обычно электрическое разделение сетей осуществляется путем подключения отдельных электроустановок через отделительные трансформаторы. Область применения защитного разделения сетей — электроустановки напряжением до 1000В, эксплуатация которых связана с повышенной опасностью, например в передвижных установках, ручном электрифицированном инструменте и т.п.

Контроль и профилактика поврежденной изоляции — важнейший элемент обеспечения электробезопасности. При вводе в эксплуатацию новых и вышедших из ремонта электроустановок проводятся приемосдаточные испытания с контролем сопротивления изоляции. На работающем оборудовании проводится эксплуатационный контроль изоляции в сроки, установленные ПТЭ и ПТБ. Контроль сопротивления изоляции осуществляет электротехнический персонал с помощью мегаомметров.

Защита от прикосновения к токоведущим частям установок. Прикосновение к токоведущим частям всегда опасно даже в сетях до 1000В и с хорошей изоляцией фаз. Для исключения опасности прикосновения к токоведущим частям необходимо обеспечить их недоступность. Это достигается посредством ограждения и расположения токоведущих частей на недоступной высоте или недоступном месте. Ограждения применяют сплошные и сетчатые. Входные двери ограждений, защитные кожухи могут снабжаться блокировками различного вида. При напряжениях свыше 1000В опасно даже приближение к токоведущим частям. В электроустановках напряжением до 1000В применение изолированных проводов уже обеспечивает достаточную защиту от напряжения при прикосновении. Изолированные провода, находящиеся под напряжением свыше 1000В, опасны.

Защитное заземление. Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением. Принцип действия защитного заземления — уменьшение напряжения прикосновения при замыкании фазы на корпус за счет уменьшения потенциала корпуса электроустановки и подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по значению к потенциалу заземленной установки. Заземление может быть эффективным только в том случае, если ток замыкания на землю не увеличивается с уменьшением сопротивления заземления.

Заземляющее устройство — это совокупность заземлителя — металлических проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих корпус электроустановки с заземлителем. Заземляющие устройства бывают двух типов: выносное или сосредоточенное и контурное или распределенное.

Выносное заземляющее устройство характеризуется тем, что заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки. При работе выносного заземления потенциал основания, на котором находится человек, равен или близок нулю (в зависимости от удаленности человека от заземлителя). Заземленный корпус электроустановки находится вне поля растекания тока в земле. Защита человека осуществляется лишь за счет малого электрического сопротивления заземления, так как в соответствии с законом Ома больший ток будет протекать по той ветви разветвленной цепи, которая имеет меньшее электрическое сопротивление. Такой тип заземляющего устройства не всегда обеспечивает высокую степень защиты человека, а лишь уменьшает опасность или тяжесть поражения электрическим током. Его применяют в установках напряжением до 1000В. Достоинством такого типа заземляющего устройства является возможность выбора места размещения заземлителя там, где наименьшее сопротивление грунта (сырье, глинистые грунты, в низинах и т.п).

Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что его одиночные заземлители размещают по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или распределяют на всей площадке (зоне обслуживания оборудования) равномерно. Безопасность при контурном заземлении обеспечивается выравниванием потенциала основания и его повышением до значений, близких к потенциалу корпуса оборудования. В результате обеспечивается высокая степень защиты от прикосновения к корпусу оборудования, оказавшегося под напряжением, и от шагового напряжения. Контурное заземление применяют при высокой степени электроопасности и при напряжениях свыше 1000 В.

Зануление. Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей установок, которые могут оказаться под напряжением. зануление применяют в четырехпроводных сетях с напряжением до 1000 В и с глухозаземленной нейтралью.

Нулевым защитным проводником называется проводник, соединяющий зануляемые части установки с заземленной нейтралью источника тока (генератора, трансформатора) или с нулевым рабочим проводником, который в свою очередь соединен с нейтралью источника тока.