Заходи захисту від прямого дотику у нормальному режимі роботи електроустановки

Заходи захисту від прямого дотику у нормальному режимі роботи електроустановки

Заходи захисту від прямого дотику у нормальному режимі роботи ЕУ

Провідна частина – це будь-яка частина обладнання, що має властивість проводити ел. струм.

Струмовідна частина – провідник або провідна частина, що перебуває під напругою у процесі її нормальної роботи.

Відкрита провідна частина – провідна частина ЕУ, доступна для дотику, яка у процесі роботи не перебуває під робочою напругою, але може опинитись під напругою у результаті пошкодження ізоляції струмовідних частин (металічні корпуси обладнання).

Стороння провідна частина – це провідна частина, яка не є частиною ЕУ і здатна виносити ел потенціал (за межі ЕУ) (рейки під’їзних колій, будівельні металоконструкції, металеві труби та інше).

Струмовідні частини ЕУ не повинні бути доступні для випадкового прямого дотику до них, а доступні для дотику відкриті і сторонні провідні частини не повинні перебувати під напругою, що являє небезпеку ураження ел. струмом, як у нормальному режимі роботи так і у разі пошкодження ізоляції.

Для запобігання ураженню ел. струмом у нормальному режимі слід застосовувати окремо або у поєднанні такі заходи захисту від прямого дотику:

– Основна ізоляція струмовідних частин.

– Огорожі та оболонки в ЕУ.

– Бар’єри в ЕУ.

– Розміщення струмовідних частин поза зоною досяжності

– Розміщення струмовідних частин на недосяжній висоті чи у недосяжному місці.

– Блоківки безпеки в ЕУ

– Орієнтація в ЕУ

– Захисне замикання (шунтування фази).

Захист від прямого дотику не вимагається, якщо номінальна напруга ЕУ не перевищує:

-                     25В ~ і 60В =

У разі застосування системи безпечної наднизької напруги (БННН), якщо ел обладнання експлуатується в сухих приміщеннях.

-                     25В ~ і 60В =

У разі застосування системи захисної наднизької напруги (ЗННН), якщо ел обладнання перебуває у зоні дії урівнювання потенціалів і експлуатується у сухих приміщеннях.

-                     6 В~ і 15В= в усіх інших випадках.

Основна ізоляція стурмовідних частин

Ізоляція – шар діелектрика за допомогою яких стумовідні частини відокремлюються одна від одної або від інших конструктивних елементів обладнання.

Захисна дія ізоляції полягає в обмеженні величини струму, що протікає через ізоляцію і, відповідно, через людину, що доторкується до ізоляції. Це відбувається через великий опір ізоляції.

Ел установки у першу чергу мають робочу ізоляцію, яка забезпечує протікання струму по потрібному шляху і безпечну експлуатацію обладнання (ізолює струмовідні частини від корпусів ЕУ). Щодо захисних заходів у першу чергу враховується основна ізоляція – ізоляція струмовідних частин, що забезпечує захист від прямого дотику (до 1 хв).

Вимоги до основної ізоляції:

-                     має повністю покривати струмовідні частини

-                     повинна витримувати механічні, електричні, хімічні, теплові та інші впливи у процесі експлуатації.

-                     усунення ізоляції повинно бути можливим тільки шляхом її руйнування

-                     у разі забезпечення її повітряним проміжком (так звана змішана ізоляція), захист від прямого дотику або наближення до струмовідних частин на небезпечну відстань у тому числі напругою до 1кВ, необхідно здійснювати за допомогою інших заходів (оболонок, бар’єрів, огорож, розміщення поза зонною досяжності)

Огорожі та оболонки

Огорожа – це частина, яка забезпечує захист від прямого дотику з боку можливого доступу.

Оболонка – це огорожа внутрішньої частини обладнання, що запобігає доступу до струмовідних частин з будь-якого напряму, повністю огороджує ЕУ.

Вимоги до огорож і оболонок:

-                     огорожі і оболонки в ЕУ до і понад 1кВ повинні забезпечувати ступінь захисту: ІР‑2Х, згідно ГОСТ 14524, а саме в захисті проникнення в середину пальців чи предметів довжиною понад 80 мм чи твердих тіл розміром більше 12 мм.

-                     У випадку, коли для нормальної роботи обладнання необхідно мати більші розміри слід вживати інші заходи для запобігання вимушеного дотику.

-                     Вхід за огорожу або розкриття полки повинні бути можливими тільки за допомогою спеціального ключа чи інструменту.

-                     Огорожі і оболонки виконують суцільними, найчастіше в ЕУ напругою до 1кВ і сітчасті в ЕУ як до так і понад 1кВ.

-                     Огорожі і оболонки розміщуються на певних відстанях від струмовідних частин, в залежності від напруги, згідно ПУЕ.

Бар’єри в ЕУ

Бар’єр – це частина, яка запобігає ненавмисному прямому дотику, але не перешкоджає навмисному прямому дотику. Це конструктивна частина, що перешкоджає вільному підходу до ЕУ.

Вимоги до бар’єрів:

-                     Повинні захищати від випадкового дотику до стумовідних частин в ЕУ до 1кВ, або наближення на небезпечну відстань в ЕУ понад 1 кВ.

-                     Для зняття барєрів не потрібно використовувати ключ або інструмент, але їх треба закріплювати так, щоб не можна було усунути ненавмисно.

-                     Бар’єри слід виконувати із ізолюючого матеріалу

Розміщення струмовідних частин поза зоною досяжності

Зона досяжності: це зона доступна для дотику з будь-якої поверхні, де зазвичай перебувають люди, до межі яку людина може досягти простягаючи голу руку без інструмента чи будь-яких пристроїв у будь-якому напрямі.

Розміщення поза зоною досяжності, для захисту від ненавмисного прямого дотику до струмовідних частин наругою до 1 кВ, або наближення до них на небезпечну відстань в електроустановках наругою понад 1 кВ, може застосовуватись за неможливістю застосування інших засобів (3.2, 3.3, 3.4). На рис представленні габарити зони досяжності в ЕУ наругою до 1 кВ визначені за умовами безпосереднього дотику голими руками без допоміжного пристрою (інструмента чи драбини). У випадку застосування допоміжних пристроїв, відстані позначені на рис, мають бути збільшені.

Розміщення струмовідних частин на недосяжній висоті чи в недоступному місці

Розміщення на недосяжній висоті відноситься до проводів повітряних ліній. Висота розміщення проводів залежить від напруги лінії та місцевості, по якій вона проходить. Висота розміщення проводів ЛЕП у населеній місцевості >= 7 м. Розміщення струмовідних частин у закритій місцевості відноситься до КЛ чи проводок у приміщення (глибина прокладання кабелю >2,6 м). Проводка під напругою.

Блоківки безпеки в ЕУ – це пристрої які запобігають ураженню людини ел. струмом у випадку помилкових дій. За принципом дії блоківки безпеки поділяються на

Механічні (заскочки, стопори), що фіксують поворотну частину механізму у вимкненому стані. На п/с застосовується блок замків за допомогою яких можна ввімкнути або вимкнути вимикач чи роз’єднувач тільки за допомогою певного положення ключа до блок-замків.

Вимоги:

Ключ має бути тільки один. Ключі одного приєднання повинні мати один секрет.

Електромагнітні блоківки виконуються у вигляді електромагнітних замків.

Електричні блоківки – це блокування електричних дверей. Застосовуються найчастіше в виробничих ЕУ. Має бути поєднана з електромагнітним пускачем.

ДВ – двері, ЕУ – електроустановка, КМ – котушка замикає свої силові контакти, 1 – блокований контакт для відмикання кнопки пуск. Для повторного запуску треба натиснути пуск.

Забороняється блокувати з дверима силові контакти ЕУ, через те що у випадку відкривання дверей ЕУ знеструмиться але після помилкового їх закриття, напруга автоматично з’явиться на ЕУ.

Орієнтація в ЕУ

Методи орієнтації дозволяють працівникам чітко орієнтуватися під час виконання робіт і застерігають їх від виконання помилкових дій.

Методами орієнтування служать:

-                     Маркування частин ЕУ

Для розпізнавання приналежності і призначення обладнання. Виконуються за допомогою умовних позначень. Найчастіше – літеро-змістових і цифрових.

Вимоги до позначення: обладнання одного приєднання повинно мати один номер.

Всі позначення наносяться на корпуса і схеми, відповідають один одному.

-                     Знаки. Знак електричної безпеки:

1.                Обережно електрична напруга. Жовтий фон, червона(чорна) рамка. Наноситься на корпусах електрообладнання, на дверях електроприміщень, на опорах повітряних ліній.

-                     Відповідне розташування та забарвлення частин.

Для змінного струму:

Фаза L1 – верхня, ліва чи найбільш віддалена (жовта)

Фаза L2 – розміщення середнє (зелена)

Фаза L3 – нижня, ближня, права (червона)

Нейтраль N – ізольована – блакитна, заземлена – повздовжні смуги жовтого і зеленого кольору.

Для постійного струму

L+ – нижні, ближній, правий (червоне).

L- – середній синій.

Нейтраль М – верхня, ліва, дальня (блакитне).

-                     Світлова сигналізація: вказує на ввімкнення чи вимкнений стан ЕУ за допомогою сигнальних ламп.

Існують дві схеми сигналізації:

1.                На погашення: Працівники виконують роботу коли лампи горять. Напруга до 1 кВ і сигнальні лампи підключаються до мережі самої установки.

Недоліки: у можливості перегоряння лампи чи пошкодження мережі живлення відсутність світіння ламп – відсутність напруги на ЕУ.

2.                На світло. Найчастіше понад 1 кВ.

Сигнальні лампи живляться від мережі оперативного струму. Напруга подається у випадку вимкнення ел. Установки. Схема не має таких недоліків.

Захисне замикання або шунтування фази

Захисне замикання – штучне замикання на землю фази мережі з ізольованою нейтралю, в якій виникає додатковий виток струму замикання на землю.

ЗЗ – захисне замикання, ПЗЗ – пристрій захисного заземлення.

ПЗЗ – ассиметр (фільтр напруги нуль-послідовності) замикає фазу опір якої збільшується на землю. Це не є кз.

Заходи захисту комбінованої дії

Заходи захисту комбінованої дії зменшують небезпеку ураження людини електричним струмом у нормальному режимі роботи електроустановки під час прямого дотику та у випдку пошкодження основної ізоляції в ЕУ у разі непрямого дотику. Засобами захисту комбінованої дії є окремо, або у поєднанні: 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6.

Ізольована нейтраль – це нейтраль генератора або трансформатора, не приєднана до заземлюючого пристрою, або приєднана до нього через великий опір приладів сигналізації, вимірювання та ін., наявність яких практично не впливає на величину струмі кз на землю.

Iлюд=Uф/(Rлюд(103)+r/3 (105)) Iзз=Uф/(r/3)

У таких мережах струм, що протікає через людину при однофазному дотику, а також напруга кроку будуть невеликі і будуть залежати від опору ізоляції:

Під час аварійного стану (замикання на землю) людина попадає під Uл.

Простими методами стан замикання на землю не забезпечується, тому ПУЕ вимагають виконувати контроль фази на замикання. Цей контроль здійснюється за рахунок схеми 3‑х вольтметрів, або земляних вольтметрів.

Під час нормального стану U1=U2=U3=Uф

При замиканні U2=0, U1=U3=0.

У мережах до 1 кВ – вольтметри з великим внутрішнім опором, а у мережах 6–10 кВ застосовуються трифазні ТН.

ПУЕ вимагають виконувати мережу з ізолюванню нейтраллю за лінійних напруг 6,10,35 кВ генераторної напруги, і напругою до 1 кВ в умовах шахт, кар’єрів, торфорозробок.

Захисне (електричне) відділення одного електричного кола від іншого в ЕУ напругою до 1 кВ за допомогою подвійної ізоляції, або основної ізоляції та захисного екрану, або посиленої ізоляції. Практично це розподіл протяжної розгалуженої електричної мережі на окремі ділянки, електрично не зв’язані одна з одною за допомогою розділового трансформатора.

Розділовий трансформатор – це трансформатор вторинні обмотки якого відділено від первинної обмотки та оболонки за допомогою захисного електричного поділу. Зазвичай Кт=1.

Реальною є схема живлення окремого споживача від окремого розділового трансформатора чи однієї обмотки розділового трансформатора. У цьому випадку нейтраль мережі з первинного боку може бути ізольованою або заземленою, а вторинного – ізольованою.

Виконання електричної мережі з компенсованою нейтраллю.

Протяжні електричні мережі, особливо КЛ мають велику ємність (фаза-земля), тому струми замикання на землю і через людину у випадку прямого однофазного дотику у таких мережах можуть бути небажано великими. У цих струмах переважає ємнісна складова. Для зменшення ємнісною складової і загальної величини струму замикання на змелю мережі виконуються з компенсованою нейтраллю.

Компенсована нейтраль – нейтраль генератора або трансформатора приєднана до заземлюючого пристрою через дугогасні реактори для компенсації ємнісного струму у мережі під час однофазного замикання на землю.

ФЗ – функт. заземлення

Це дозволяє суттєво зменшити або зовсім ліквідувати ємнісну складову замикання на змелю.

Допускається недо – чи перекомпенсацію на 5%. ПУЕ вимагають компенсовувати у наступних випадках:

-                     У мережах 35 кВ, якщо струм Iзз перевищує 10А.

-                     У напругах 10 кВ – 20 А

-                     У напругах 6 кВ – 30 А

-                     Для блоків Ген-Тр – 5 А

Захисне зрівнювання потенціалів – це досягнення рівності потенціалів провідних частин, шляхом з’єднання їх між собою.

Щодо безпеки, цей захист застосовується шляхом сполучення струмопровідної опори, ніг людини із струмопровідною частиною (корпусом ЕУ) до яких людина доторкається під час виконання робіт.

до 110 кВ (із за цих ємностей).

Робота на корпусі

Застосування систем наднизької малої напруги

Ці системи застосовуються для захисту від ураження електричним струмом у разі непрямого дотику і у разі випадків від прямого дотику в ЕУ напругою до 1 кВ. Особливо у приміщеннях з підвищеної небезпекою і особливо небезпечних.

Наднизька мала напруга – це напруга між будь-якими провідниками або будь-яким провідником і землею, яка не перевищує 50В змінного і 120В постійного струму.

Наднизька напруга убезпечує працівників від ураження електричним струмом за двома положеннями.

запобігання ураження струм електричний

Iн=Uн/R

Rл=f(Uл) – Uл – напруга на людині, Rл – опір людини.

Наднизька напруга буває 3‑х систем.

1.                Система БННН (безпечної наднизької напруги) в якій струмопровідні частини системи БННН електрично віддалена від усіх інших кіл вищої наруги за допомогою захисного електричного поділу кіл.

2.                Система ЗННН. Система ЗННН(захисної) являє собою систему БННН у разі собою її кола.

3.                Система ФННН: Система функціональної ННН в якій за умовами експлуатації для живлення електроприймачів використовують наднизьку напругу, але у цьому випадку не можуть бути виконані умови щодо БННН і ЗННН, або в їх застосуванні не має потреби. Адже захисту від ураження ел струмом у колі наднизької напруги застосовуються додаткові засоби захисту (огорожі, ізоляція, що відповідає ізол. первинного кола та автоматичне вимикання живлення). Для отримання ННН можуть використати різні джерела:

-                     гальванічні елементи

-                     акумулятори

-                     перетворювачі

Але найчастіше застосовують безпечні розділові трансформатори.

Безпечні розділові трансформатори: призначенні для живлення кіл наднизької напруги.

У разі застосування БННН і ЗННН захист від ураження електричним струмом вважається достатнім якщо вони відповідають таким вимогам:

1.                Джерелом живлення кіл повинен бути безпечний розділовий трансформатор, або інше джерело, що забезпечує рівноцінний ступінь безпеки.

2.                Улаштування кіл системи повинне гарантувати електричне відділення від кіл вищої напруги.

3.                Струмовідні частини системи БННН не слід приєднувати до заземлювача, струмовідних частин та провідників інших кіл.

4.                Захист від прямого дотику у колах БННН і ЗННН за винятком умов, коли він не вимагається (див п. 3.1) слід здійснювати за допомогою огорож чи оболонок (див п. 3.3) чи за допомогою ізоляції, яка відповідає випробувальній напрузі 500В змінного струму на протязі 1 хв.

У разі застосування системи ФННН захист від ураження електричним струмом повинен відповідати таким вимогам:

-                     Джерелом живлення кіл може бути трансформатор вторинну обмотку якого відділено від первинної тільки основною ізоляцією, або джерелом живлення, що застосовується у системах БННН і ЗННН.

-                     Захист від прямого дотику слід забезпечувати за допомогою огорож і оболонок (п. 3.3) або за допомогою ізоляції, яка відповідає мінімальній випробувальній напрузі для ізоляції первинного кола.

-                     Захист від прямого дотику слід забезпечувати шляхом з’єднання відкритих провідних частин і обладнання у колі системи ФННН із захисним провідником відповідного кола, якщо це коло захищено за допомогою автоматичного вимикача живлення.

Вилки для кіл систем БННН, ЗННН, ФННН не повинні входити у штепсельні розетки іншої напруги, а штепсельні розетки систем не повинні допускати вмикання вилок іншої напруги. Штепсельні розетки кіл системи БННН не повинні мати захисного контакту, а систем ФННН повинні мати контакт для приєднання захисного провідника.