Защита от поражения электрическим током

1.

Защита от поражения
электрическим током
Безопасность при работе с электроустановками
обеспечивается применением различных технических и
организационных
мер.
Они
регламентированы
действующими правилами устройства электроустановок
(ПУЭ) и другими нормативными документами.

2.

Защита от поражения электрическим током
• Технические средства защиты от поражения электрическим
током делятся на коллективные и индивидуальные, на средства,
предупреждающие прикосновение людей к элементам сети,
находящимся под напряжением, и средства, которые
обеспечивают безопасность, если прикосновение все-таки
произошло.
• Основные способы и средства электрозащиты:
• - изоляция токопроводящих частей и ее непрерывный контроль;
• - установка оградительных устройств;
• - предупредительная сигнализация и блокировка;
• - использование знаков безопасности и предупреждающих
плакатов;

3.

Защита от поражения электрическим током
• использование малых напряжений;
• - электрическое разделение сетей;
• - защитное заземление;
• - выравнивание потенциалов;
• - зануление;
• - защитное отключение;
• - средства индивидуальной электрозащиты.
• Изоляция токопроводящих частей – одна из основных мер
электробезопасности.

4.

Защита от поражения электрическим током
• Согласно ПУЭ сопротивление изоляции токопроводящих частей
электрических установок относительно земли должно быть не
менее 0,5–10 МОм. Различают рабочую, двойную и усиленную
рабочую изоляцию.
• Рабочей называется изоляция, обеспечивающая нормальную
работу электрической установки и защиту персонала от
поражения электрическим током. Двойная изоляция, состоящая
из рабочей и дополнительной, используется в тех случаях, когда
требуется
обеспечить
повышенную
электробезопасность
оборудования (например, ручного электроинструмента, бытовых
электрических приборов и т.д.).

5.

Защита от поражения электрическим током
• Сопротивление двойной изоляции должно быть не менее 5 МОм,
что в 10 раз превышает сопротивление обычной рабочей. В ряде
случаев рабочую изоляцию выполняют настолько надежно, что ее
электросопротивление составляет не менее 5 МОм и потому она
обеспечивает такую же защиту от поражения током, как и двойная. Такую изоляцию называют усиленной рабочей изоляцией.
• При
замыканиях
тока
на
конструктивные
части
электрооборудования (замыкание на корпус) на них появляются
напряжения, достаточные для поражения людей или
возникновения пожара.

6.

Защита от поражения электрическим током
• Осуществить защиту от поражения электрическим током и
возгорания в этом случае можно тремя путями: защитным заземлением, занулением и защитным отключением.
• Защитное заземление – это преднамеренное соединение с
землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые в обычном состоянии не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним при случайном соединении их с токоведущими частями.
• Рассмотрим схему действия защитного заземления на примере
трехфазной сети с изолированной нейтралью применяемую на
карьерах и в подземных условиях (слайд ниже):

7.

Схема работы защитного заземления:
Rиз – сопротивление изоляции каждой из фаз относительно земли

8.

Защита от поражения электрическим током
• Если человек прикоснется к заземленной электроустановке,
находящейся под напряжением, то он попадет под напряжение
прикосновения (Uпр, В), определяемое по формуле:
Uпр=a1IзRз, (1)
• где a1 – коэффициент напряжения прикосновения или просто
коэффициент прикосновения (a1 < 1 и зависит от вида
заземлителя);
Iз – ток замыкания, А;
Rз – сопротивление защитного заземления, Ом.

9.

Защита от поражения электрическим током
• Ток, проходящий через тело человека, попавшего под напряжение прикосновения (Iчел, А), составит:
(2)
• где Rс – сопротивление растеканию тока в земле, зависящее от
удельного сопротивления земли и сопротивления подошвы обуви
человека, Ом;
• Rчел = 1000 Ом – расчетное сопротивление организма человека.
• Если человек находится в условиях высокой влажности (Rc, Ом),
предыдущую формулу можно упростить:

10.

Защита от поражения электрическим током
Iчел ≈ Uпр / Rчел (3)
• Рассчитаем Iчел для случая, если Iз = 8 А, Rз = 2 Ом и aпр = 0,4
(контурный заземлитель):
Iчел = (0,4 * 2 * 8) / 1000 = 0,0064 А =0,64 мА
• Этот ток безопасен для человека, так как не превышает значения
не отпускающего тока (10 мА).
• Таким образом, принцип действия защитного заземления заключается в снижении до безопасных значений напряжений
прикосновения (и напряжения шага), вызванных замыканием на
корпус.

11.

Защита от поражения электрическим током
• Защитному заземлению (занулению) подвергают металлические
части электроустановок и оборудования, доступные для
прикосновения человека и не имеющие других видов защиты,
например, корпуса электрических машин, трансформаторов,
светильников, каркасы распределительных щитов, металлические
трубы и оболочки электропроводок, а также металлические
корпуса переносных электроприемников. Обязательно заземляют
электроустановки, работающие под напряжением 380 В и выше
переменного тока и питающиеся от источника постоянного тока с
напряжением 440 В и выше (для специальных электроустановок).
Кроме того, в помещениях повышенной и особой опасности

12.

Защита от поражения электрическим током
• заземляют установки с напряжением от 42 до 380 В переменного
тока и от 110 до 440 В постоянного тока (для карьеров и п
подземных условий).
• Занулением называют способ защиты от поражения током
автоматическим отключением поврежденного участка сети и
одновременно
снижением
напряжения
на
корпусах
оборудования на время, пока не сработает отключающий аппарат
(плавкие предохранители, автоматы и др.). Зануление — это
преднамеренное соединение с нулевым защитным проводником
металлических нетокопроводяших частей, которые могут
оказаться под напряжением (слайд ниже):

13.

1 – нулевой защитный проводник; 2 – срабатываемый элемент защиты;
3 – повторное заземление нулевого провода
Схема трехфазной трехпроводной сети до 1000 В с заземленной нейтралью

14.

Защита от поражения электрическим током
• Проводник (1), который соединяет зануляемые части электроустановки с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки
трансформатора, называют нулевым защитным. Назначение этого
проводника заключается в создании для тока короткого
замыкания электрической цепи с малым электросопротивлением
(цепь обозначена на рисунке цифрами I – II– III – IV – V), чтобы
данный ток был достаточен для быстрого отключения повреждения от сети. Это достигается срабатыванием элемента защиты сети от тока короткого замыкания (на рисунке этот элемент
обозначен цифрой 2).

15.

Защита от поражения электрическим током
• Цепь зануления I – II – III – IV – V имеет очень малое
электрическое сопротивление (доли Ом). Ток короткого замыкания, возникающий при замыкании на корпус и проходящий по
цепи зануления, достигает большого значения (нескольких сотен
ампер), что обеспечивает быстрое и надежное срабатывание
элементов защиты. Для устранения опасности обрыва нулевого
провода устраивают его повторное многократное рабочее
заземление.
• Основное требование безопасности к занулению: оно должно
обеспечивать надежное и быстрое срабатывание защиты.

16.

Защита от поражения электрическим током
• Для этого необходимо выполнение следующего условия:
Iкз ³ ≥ k Iном (4)
• где Iном – номинальное значение тока, при котором происходит
срабатывание элемента защиты;
k – коэффициент, характеризующий кратность тока короткого
замыкания относительно номинального значения тока, при котором срабатывает элемент защиты.
• Время срабатывания элементов защиты зависит от силы тока. Так,
для плавких предохранителей и тепловых автоматов при k = 10
время срабатывания предохранителя составляет 0,1 с,

17.

Защита от поражения электрическим током
• а при k = 3 – 0,2 с. Электромагнитный автоматический выключатель обесточивает сеть за 0,01 с. Согласно требованиям ПУЭ в
помещениях с нормальными условиями k должен находиться в
пределах 1,2–3, а во взрывоопасных помещениях k = 1,4–6.
• Защитное отключение – это защита от поражения электрическим
током в электроустановках, работающих под напряжением до
1000 В, автоматическим отключением всех фаз аварийного
участка сети за время, допустимое по условиям безопасности для
человека. Основная характеристика этой системы – быстродействие, оно не должно превышать 0,2 с.

18.

Защита от поражения электрическим током
• Принцип защиты основан на ограничении времени протекания
опасного тока через тело человека. Существуют различные схемы
защитного отключения, одна из них, основанная на использовании реле напряжения, представлена на слайде ниже.
•К
организационным
мероприятиям,
обеспечивающим
безопасную
эксплуатацию
электроустановок
относятся
оформление соответствующих работ нарядом или распоряжением, допуск к работе, надзор за проведением работ, строгое соблюдение режима труда и отдыха, переходов на другие
работы и окончания работ.

19.

Схема защитного отключения: 1 – корпус электроустановки; 2 – автоматический выключатель; 3 – отключающая катушка; 4 – сердечник катушки; 5 –
реле максимального напряжения; R3 – сопротивление защитного
заземления; I3 – ток замыкания; Iр – ток, протекающий через реле; Rв –
сопротивление вспомогательного заземления

20.

Защита от поражения электрическим током
• Нарядом для проведения работы в электроустановках называют
составленное на специальном бланке задание на ее безопасное
производство, определяющее содержание, место, время начала и
окончания работы, необходимые меры безопасности, состав
бригад и лиц, ответственных за безопасность выполнения работ.
Распоряжением называют то же задание на безопасное
производство работы, но с указанием содержания работы, места,
времени и лиц, которым поручено ее выполнение.
• Все работы на токопроводящих частях электроустановок под
напряжением и со снятием напряжения выполняют по наряду,
кроме кратковременных работ (продолжительностью не более 1

21.

Защита от поражения электрическим током
• ч), требующих участия не более трех человек. Эти работы выполняют по распоряжению.
• К организационным мероприятиям также относятся обучение
персонала правильным приемам работы с присвоением работникам, обслуживающим электроустановки, соответствующих
квалификационных групп.