Косвенное прикосновение в электроустановках определение

Содержание

Прямое прикосновение – электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением.

Для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты от прямого прикосновения:

— основная изоляция токоведущих частей;

— ограждения и оболочки;

— размещение вне зоны досягаемости;

— применение сверхнизкого (малого) напряжения.

Для дополнительной защиты от прямого прикосновения в электроустановках напряжением до 1000В, при наличии требований других глав ПУЭ, следует применять устройства защитного отключения (УЗО) с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30мА.

Косвенное прикосновение – электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции.

Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении:

— автоматическое отключение питания;

— уравнивание потенциалов (электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов);

— выравнивание потенциалов (снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединенных к заземляющему устройству, или путем применения специальных покрытий земли);

— двойная или усиленная изоляция;

— сверхнизкое (малое) напряжение;

— защитное электрическое разделение цепей;

— изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки.

— 7.1 Составляются исходные данные для выбора и расчета заземляющего устройства:

— — характеристика электроустановок (виды основного оборудования, рабочее напряжение, мощность трансформатора, питающего сеть, режим нейтрали сети);

— — схема размещения электрооборудования в помещении или на участке, размеры помещения;

— — данные об имеющихся в наличии материалах для искусственных заземлителей и соединяющих проводников (трубах, уголках, полосовой стали и т.п.), их форме, размерах;

— — данные о грунте, где предполагается установка заземлителей, величине удельного электрического сопротивления грунта, климатической зоне, где расположено предприятие.

— 7.2 Выбирается нормативное значение сопротивления заземления R_норм в соответствии с правилами устройства электроустановок (таблица 7.1).

— 7.3 Выбирается тип и размеры заземлителей и составляется схема их расположения.

— 7.4 Уточняется удельное электрическое сопротивление грунта на участке, где будут установлены заземлители.

— Если не известно удельное электрическое сопротивление грунта r, то принимается приближенное его значение r_пр(таблица 7.2).

— С учётом сезонных изменений влажности грунта значение r_пр уточняется:

— где r — удельное объемное сопротивление грунта растеканию тока, Ом×м;

— r_пр – приближенное значение удельного сопротивления грунта, Ом×м;

— y — коэффициент сезонности.

— Коэффициент сезонности y выбирается в зависимости от климатической зоны и типа заземлителя (таблица 7.3). Обычно принимается среднее значение r и y, причем различное для труб и уголков, установленных вертикально, y_з и соединительной полосы, проложенной горизонтально y_п.

— 7.5 Рассчитывается сопротивление растеканию тока полосы, соединяющей заземлители, R_п по формуле (таблица 7.4). Если заземляющее устройство имеет только горизонтально уложенную полосу, сопротивление растеканию тока определяется по формуле:

— где R_Г — сопротивление растеканию тока горизонтально уложенной полосы,

— r_Г — удельное сопротивление грунта растеканию тока для полосы,

— уложенной горизонтально в земле, Ом×м;

— y_Г — коэффициент сезонности для горизонтальной заземляющей полосы;

— L — длина заземляющей полосы, м;

— b — ширина полосы, м;

— t — глубина заложения полосы, м.

— При использовании заземляющего проводника круглого сечения в формуле (7.2) принимается ширина b равной двум диаметрам проводника.

— Удельное сопротивление грунта r_Г принимается равным среднему значению из таблицы 7.2, умноженному на коэффициент сезонности. Если заземляющее устройство располагается в третьей климатической зоне и используются горизонтальные заземлители длиной более 50 м (полосы, прутки, уголки и т.п.), то y_П = 1,6. 3,2 (таблица 7.3).

— 7.6 Проводится сравнение сопротивления растеканию тока полосы R_п и нормативного R_норм.

— Если сопротивление R_п меньше R_норм, то принимается контурное заземление в виде горизонтально уложенной полосы и вертикальных труб, расположенных только по углам заземляющего устройства. Если сопротивление R_п значительно больше R_норм, то заземляющее устройство выполняется по контуру и устанавливается большое количество труб или прутков, вертикально заглубленных в землю (см. рисунок 3.9).

— 7.7 Определяется сопротивление растеканию тока одиночного искусственного заземлителя. Например, для трубы, заглубленной вертикально в землю, формула имеет вид (таблица 7.4):

— где R_З — сопротивление растеканию тока вертикального заземлителя (трубы,

— L_З — длина вертикального заземлителя (трубы, прутка), м;

— d_З — наружный диаметр заземлителя (трубы, прутка), м;

— t_З — глубина заложения заземлителя (трубы, прутка), м,

— где t₀ — расстояние от поверхности земли до верхнего края

— Если заземлители располагаются в третьей климатической зоне и используются вертикальные заземлители (трубы или уголки длиной 2-3 м), то коэффициент y_З = 1,2. 1,5 (таблица 7.3).

— 7.8 Уточняется сопротивление контура заземляющей полосы с учетом влияния вертикальных заземлителей

— где R _п.з – сопротивление растеканию тока соединяющей полосы с учетом

— влияния заземлителей, Ом.

— h_п — коэффициент использования полосы, h_п принимается из таблицы 7.5.

— 7.9 Рассчитывается сопротивление всех вертикально установленных заземлителей (труб, уголков) с учетом их числа и коэффициента использования:

— где R_з – сопротивление всех вертикально установленных заземлителей, Ом;

— R₁ – сопротивление одиночного заземлителя (трубы, уголка), Ом;

— n – число заземлителей;

— h_З – коэффициент использования вертикальных заземлителей

— (принимается по таблице 7.6).

— 7.10 Рассчитывается общее сопротивление заземляющего устройства R_з.у , состоящего из полосы и вертикально забитых в землю труб или прутков (см. рисунок 3.9), по формуле:

— Коэффициенты использования h_Г и h_З учитывают ухудшение условий растекания тока от полосы и вертикальных заземлителей.

— 7.11 Сравнивается полученное сопротивление R_з.у с нормативным R_норм.

— Если сопротивление R_З.У будет больше нормативного значения, то требуется спроектировать новое заземляющее устройство, удовлетворяющее требованиям ПУЭ [1].

—
Таблица 7.1 — Наибольшие допустимые значения сопротивлений

— заземляющих устройств в электроустановках

Читайте также:

N-кол-во людей
Администартивный способ защиты прав граждан.
Активные и пассивные меры, используемые для защиты от пожара.
Акустические средства защиты
Алгоритм прямого слияния.
Альтернативная история в цикле романов Ван Зайчика «Плохих людей нет».
Аммиак (порядок использования, свойства, клиническая картина поражения людей и сельскохозяйственных животных, первая медицинская помощь, защита).
АНАЛИЗ И ПРИЧИНЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ТРАВМАТИЗМА. ОПАСНЫЕ ЗОНЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ.
Билет 10. Роль и место междунар.законодательства в росс.системе защиты детства
Биологическая изменчивость людей и биогеографическая характеристика среды. Экологическая дифференциация человечества

Характеристика установки

Наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства R_НОРМ, Ом

1. Электроустановки напряжением до 1000 В сети с изолированной нейтралью а) защитное заземление при мощности генераторов и трансформаторов 100 кВА и менее б) защитное заземление в остальных случаях

2. Электроустановки напряжением выше 1000 В сети с изолированной нейтралью а) если заземляющее устройство используется только для электроустановок выше1000 В б) если заземляющее устройство одновременно используется для электроустановок до 1000 В и более 1000 В

250/I_З, но не более 10 где I_З— расчетный ток замыкания на землю, А 125/I_З, но не более 10 N > 100 кВА, R

Дата добавления: 2015-04-21 ; просмотров: 45 ; Нарушение авторских прав

Для начала раскроем понятия, используемые в определении прямого и косвенного прикосновения.

Проводящая часть – это часть, которая может проводить электрический ток.

Токоведущая часть – проводящая часть электроустановки, находящаяся в процессе ее работы под рабочим напряжением, в том числе нулевой рабочий проводник (но не PEN-проводник).

Открытая проводящая часть – доступная прикосновению проводящая часть электроустановки, нормально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции.

Сторонняя проводящая часть – проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки.

Прямое прикосновение – это электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением.

Меры защиты от прямого прикосновения:

Основная изоляция токоведущих частей, которая должна покрывать их полностью и выдерживать все возможные воздействия, которым она может подвергаться в процессе эксплуатации. В том случае, когда основная изоляция обеспечивается воздушным промежутком, защита от прямого прикосновения к токоведущим частям или приближения к ним на опасное расстояние, в том числе в электроустановках напряжением выше 1 кВ, должна быть выполнена посредством оболочек, ограждений, барьеров или размещением вне зоны досягаемости.
Ограждения и оболочки, имеющие в электроустановках напряжением до 1 кВ степень защиты не менее IP 2X – за исключением случаев, когда большие зазоры необходимы для нормальной работы электрооборудования. Ограждения и оболочки должны быть надежно закреплены и иметь достаточную механическую прочность. Вход за ограждение или вскрытие оболочки должны быть возможны только при помощи специального ключа или инструмента либо после снятия напряжения с токоведущих частей. При невозможности соблюдения этих условий должны быть установлены промежуточные ограждения со степенью защиты не менее IP 2Х, удаление которых также должно быть возможно только при помощи специального ключа или инструмента.
Барьеры, предназначенные для защиты от случайного прикосновения к токоведущим частям в электроустановках напряжением до 1 кВ или от приближения к ним на опасное расстояние в электроустановках напряжением выше 1 кВ. Для удаления барьеров не требуется применения ключа или инструмента, однако они должны быть закреплены так, чтобы их нельзя было снять непреднамеренно. Барьеры должны быть из изолирующего материала.
Размещение вне зоны досягаемости для защиты от прямого прикосновения к токоведущим частям в электроустановках напряжением до 1 кВ или приближения к ним на опасное расстояние в электроустановках напряжением выше 1 кВ. При этом расстояние между доступными одновременному прикосновению проводящими частями в электроустановках напряжением до 1 кВ должно быть не менее 2,5 м. Внутри зоны досягаемости не должно быть частей, имеющих разные потенциалы и доступных одновременному прикосновению. В вертикальном направлении зона досягаемости в электроустановках напряжением до 1 кВ должна составлять 2,5 м от поверхности, на которой находятся люди. Указанные размеры даны без учета применения вспомогательных средств (например, инструмента, лестниц, длинных предметов).
Применение сверхнизкого (малого) напряженияв электроустановках напряжением до 1 кВ в сочетании с защитным электрическим разделением цепей или в сочетании с автоматическим отключением питания.

Меры защиты от косвенного прикосновения (по отдельности или в сочетании):

Защитное заземление;
Автоматическое отключение питания;
Уравнивание потенциалов (электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов);
Выравнивание потенциалов (снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединенных к заземляющему устройству, или путем применения специальных покрытий земли);
Двойная или усиленная изоляция;
Сверхнизкое (малое) напряжение;
Защитное электрическое разделение цепей;
Изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки.

Уравнивание потенциалов – это электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов.

Основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие части:

Нулевой защитный РЕ или PEN проводник питающий линии в системе TN;
Заземляющий проводник, присоединенный к заземляющему устройству электроустановки, в системах IT и ТТ;
Заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в здание (если есть заземлитель);
Металлические трубы коммуникаций, входящих в здание: горячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения и т.п.
Если трубопровод газоснабжения имеет изолирующую вставку на вводе в здание, к основной системе уравнивания потенциалов присоединяется только та часть трубопровода, которая находится относительно изолирующей вставки со стороны здания;
металлические части каркаса здания;
металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования. При наличии децентрализованных систем вентиляции и кондиционирования Металлические воздуховоды следует присоединять к шине РЕ щитов питания вентиляторов и кондиционеров;
заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категорий;
заземляющий проводник функционального (рабочего) заземления, если такое имеется и отсутствуют ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления;
металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.
Проводящие части, входящие в здание извне, должны быть соединены как можно ближе к точке их ввода в здание.
Для соединения с основной системой уравнивания потенциалов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине при помощи проводников системы уравнивания потенциалов.

Схема соединения проводящих частей в здании к основной системе уравнивания потенциалов:

Дата добавления: 2016-12-06 ; просмотров: 8192 | Нарушение авторских прав

АгоВ одной из предыдущих статей мы уже рассказывали об опасности прямого прикосновения к токоведущим элементам и технических мерах защиты, используемых для предотвращения случайного прикосновения. В данной статье пойдет речь об опасности, которую представляет собой косвенное прикосновение. Собранные материалы позволят понять, чем оно отличается от прямого контакта и каким образом можно исключить нежелательные последствия.

Что такое косвенное прикосновение?

Под этим термином подразумевается поражение электротоком в результате прикосновения к открытым проводящим конструктивным элементам, на которых находится высокий потенциал в результате непредвиденной аварии. То есть, в штатной ситуации, эти элементы конструкции не представляли бы опасности для человеческой жизни, поскольку не находились бы под воздействием электрического тока.

Тем, кто предпочитает, чтобы определения технических терминов приводились дословно из нормативных документов, приведем цитату из ПУЭ (см. п. 1.7.12).

Определение косвенного прикосновения по ПУЭ, пункт 1.7.12

То есть в данном случае речь идет не о двойном замыкании, когда прикосновение происходит к двум фазам.

Примеры косвенных прикосновений

Приведем несколько примеров рассматриваемого прикосновения, встречающихся в быту и на производстве. Допустим, у электрочайника с металлическим корпусом произошло повреждение изоляции нагревательного элемента. В результате на корпусе образуется опасное напряжение прикосновения. Если взять такой чайник в руку, ничего не произойдет, поскольку в данном случае мы будем иметь дело с однополюсным прикосновением.

Ситуация резко изменится, если второй рукой коснуться смесителя, в этом случае образуется электрическая цепь, проходящая через тело человека (двухполюсное прикосновение). Это будет равносильно прямому контакту с нулем и фазой. Описанная угроза может исходить от многих бытовых приборов, например, пылесоса, накопительного водонагревателя (бойлера), стиральной машины и т.д.

Примеры косвенного прикосновения в быту

Характерный пример на производстве – пробой изоляции фазного провода и его контакт с корпусом электроустановки. При одновременном прикосновении к металлической оболочке оборудования (где произошел пробой) и открытой, проводящей ток замыкания, конструкции с нулевым потенциалом, человек будет поражен электротоком. При нарушении изоляции нуля или защитного провода, максимум, что может произойти – однофазное замыкание, что приводит к отключению АВ.

Чем отличается прямое прикосновение от косвенного?

Определение обоих видов касаний приводится как в ПУЭ (см. п.1.7.11-12). Наглядные примеры обоих прикосновений приведены ниже.

Примеры прикосновений: 1) прямое; 2) косвенное

Как видно из рисунка, прямым типом называется прикосновение к неизолированным тоководам. В большинстве случаев это происходит по причине случайного прикосновения по не внимательности, ошибке или из-за опасного приближения к электроустановкам здания. В данном случае безопасность обеспечивается путем предотвращения случайного касания опасных токоведущих проводников. Для этого предусматриваются специальные технические меры защиты, такие как: установка ограждений, предупреждающих знаков и т.д.

Если рассматривать косвенное прикосновение, то оно происходит только при нештатной ситуации, когда нарушается изоляция токоведущих проводников. Это приводит к образованию фазного потенциала на корпусе установки и образованию опасных зон с током утечки. Для предотвращения прикосновения предусмотрены спецмеры, о которых пойдет речь далее.

Меры защиты

Учитывая, что угроза касания носит случайный характер, необходимы спецмеры для минимизации опасности, исходящей от электрического контакта с сторонними токопроводящими элементами, на которых находиться опасный потенциал. Список спецмер указан в ГОСТах 50571.1-93 и 30331.1-95, перечислим, что предлагают нормативные документы:

Организация на объекте заземления.
Установка на вводе УЗО, реагирующиго на ток утечки.
Произвести уровень потенциалов близкий по значению.
В критических местах, доступных к прикосновению, на токоведущие элементы устанавливают дополнительную (двойную) изоляцию.
Использование установок с малым напряжением.
Использование трансформаторов для гальванической развязки.
Создание изолирующих зон.

Рассмотрим более подробно, каждую из перечисленных мер защиты.

Заземление

В данном случае речь идет не о функциональном, а защитном заземлении. То есть, к ЗУ подключают токопроводящие поверхности оборудования, представляющие потенциальную опасность. Если сопротивление изоляции станет ниже допустимого, и в результате на корпусе образуется фазное напряжение. Прикоснувшись к такому корпусу установки, стоящий на земле человек подвергнется воздействию опасного напряжения равного потенциалу однофазного тока.

При подключении к ЗУ всех открытых токопроводящих поверхностей, представляющих возможную угрозу, описанная выше ситуация не произойдет, поскольку место касания будет с нулевым потенциалом.

Косвенное касание незаземленного и заземленного корпуса

Как видим, характер воздействия электрического прикосновения определяется сопротивлением цепи. В первом случае прикосновение с проводящим элементом приводит к прохождению электротока через тело человека. Во втором, сопротивление заземлителя значительно ниже, чем у человеческого тела, поэтому утечка идет через ЗУ.

Не следует рассматривать использование заземлителей в качестве панацеи, в некоторых случаях дополнительные требования могут исключать использование ЗУ.

Автоматическое отключение питания

При таком способе производится размыкание фазы (фаз) и нуля на вводе питания, то есть, осуществляется их одновременное отключение. Термин «автоматическое» подразумевает, что срабатывание происходит без участия человека. Система автоматического отключения (АО) может применяться совместно с заземлением или независимо от него. Скорость срабатывания защиты исчисляется десятыми долями секунды, что соответствует требованиям норм электробезопасности.

Данный способ широко применяется на производстве, например на линиях, от которых запитаны ручные электроинструменты, мобильные установки и т.д. В быту через устройства защитного отключения подается питание на накопительные водяные электронагреватели, посудомоечные и стиральные машины, а также другое оборудование.

С принципом работы и описанием основных характеристик УЗО Вы можете ознакомиться в более ранних публикациях на нашем сайте.

Уравнивание потенциалов

Под данным термином понимается подключение всех открытых токопроводящих элементов конструкции и оборудования к шине защитного заземления с нулевым потенциалом для обеспечения электробезопасности. С дословным описанием термина можно ознакомиться в ПУЭ (см. п. 1.7.32).

Приведем пример, допустим, в производственном цехе корпуса нескольких станков подключено к собственным ЗУ, в то время как остальное оборудование заземлено на шину PE. В результате такого неграмотного заземления при КЗ на корпус образуется разность потенциалов между открытыми токоведущими элементами заземленного и зануленного оборудования, что создаст серьезную угрозу для жизни.

Именно поэтому выдвигается требование уравнивания потенциалов, которое выполняется путем подключения открытых токопроводящих поверхностей к шине PE. Это исключает опасность при прикосновении к проводящим элементам.

Выравнивание потенциалов

Согласно определению в ПУЭ (см. п. 1.7.33) под выравниванием следует понимать уменьшение разности потенциалов на токопроводящем покрытии. То есть, фактически речь идет о снижении фактора воздействия, производимого шаговым напряжением. В качестве спецмеры закладываются проводники, подключенные к общему ЗУ через шину PE. Вместо них может применяться заземленное проводящее напольное покрытие.

Двойная или усиленная изоляция

Практически на любое оборудование, запитанное от сети до 1,0 кВ, может устанавливаться двойное или усиленное изоляционное покрытие (помимо основного, используемого для покрытия тоководов). При такой конструкции, если происходит снижение сопротивления в результате повреждения основной изоляции, дополнительный диэлектрик исключит касание токопроводящей поверхности. Соответственно, при проблемах с дополнительной изоляции, будет действовать основной изолирующий слой. Вероятность одновременного разрушения двух слоев крайне мала.

Допускается использовать двойную и усиленную изоляцию в качестве основной защиты от косвенного прикосновения. То есть, не задействуя другие меры защиты.

Малое (сверхнизкое) напряжение

Данный способ можно назвать универсальной мерой электробезопасности, соответственно, он работает и при косвенном прикосновении. Трансформатор, используемый для понижения напряжения, также играет роль гальванической развязки. Для сетей постоянного тока установлено значение сверхнизкого напряжения величиной 60,0 В, переменных источников питания – 25,0 В.

Данный вид защиты допускается использовать в качестве единственной меры электробезопасности для исключения угрозы прикосновения.

Электрическое разделение цепей

В данном случае речь идет о гальванической развязке, благодаря которой можно осуществлять передачу электроэнергии из одной цепи в другую при отсутствии прямого электрического соединения. Примеры разделения электроцепей приведены ниже.

Пример гальванической развязки при помощи трансформатора (1) и диодной оптопары (2)

Как видим, в первом случае гальваническая развязка осуществляется при помощи трансформатора, во втором – диодной оптопары.

Если отказаться от электрического разделения, то величина тока, протекающего из одной цепи в другую, будет ограничена их внутренним сопротивлением. Причем величина сопротивления будет незначительной. Образованные внутренними процессами выравнивающие токи, особенно в цепях большой протяженности, представляют серьезную угрозу при прикосновении.

Изолирующие помещения, зоны

Данный метод эффективен даже без наличия защитного заземления. Надежная изоляция стен и пола обеспечивает защиту при прямом и косвенном однополюсным прикосновении. Нижняя граница сопротивление изоляции помещения, для электроустановок с напряжением до 1,0 кВ, не должна опускаться ниже 100,0 кОм. Для оборудования, запитанного от электрической сети с напряжением не более 0,5 кВ обеспечивающая защиту сопротивление устанавливается в пределах 50,0 кОм.

Совмещение методов и дополнительные меры.

В большинстве своем перечисленные выше методы защиты могут быть использованы совместно. Но иногда это недопустимо, например, установка в зоне изоляции защитных проводников подключенных к ЗУ, приведет к нарушению равной величине потенциалов. Приведенный пример является скорее исключением, но он лишний раз указывает, что при выборе из доступных к одновременному использованию дополнительных мер защиты необходимо проявлять осторожность.

Похожие материалы на сайте: