Лекция 24. СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Электроустановки в отношении принимаемых мер электробезопасности при их обслуживании подразделяют на электроустановки напряжением до 1 кВ (1000 В) и выше 1 кВ.

Электроустановки напряжением выше 1000 В имеют повышенную опасность поражения электрическим током по сравнению с электроустановками до 1000 В и, следовательно, свои особенности защиты. Например, в электроустановках напряжением до 1000 В поражение человека возможно при непосредственном контакте с токоведущими частями, а выше 1000 В – при определенном напряжении – уже при приближении к ним на определенное расстояние (возникает электрический пробой воздушного промежутка, и между человеком и токоведущей частью образуется электрическая дуга). Поэтому минимально допустимые расстояния до токоведущих частей нормируются в зависимости от напряжения. Кроме того, в электроустановках напряжением выше 1000 В применяют электрозащитные средства с более высоким электрическим сопротивлением, свои особенности имеют заземление и зануление электроустановок и т.д.

Различают прямое и косвенное прикосновение к частям электрооборудования, защита от которых имеет существенное различие.

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

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

Для защиты от поражения электрическим током при прямом прикосновения к токоведущим частям в нормальном режиме должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты:

• основная изоляция токоведущих частей;

• ограждения и оболочки электроустановок (в жилых, общественных и других помещениях устройства для ограждения и закрытия токоведущих частей должны быть сплошные; в помещениях, доступных только для квалифицированного персонала, они могут быть сплошными, сетчатыми или дырчатыми. Но все они должны быть выполнены так, чтобы снимать или открывать их можно было только при помощи ключей или инструментов);

• блокировочные устройства, автоматически отключающие напряжение в электроустановках при снятии с них защитных кожухов, оболочек, ограждений;

• установка барьеров;

• размещение вис зоны досягаемости (воздушные ЛЭП на опорах, электрические кабели в земле, расположение токоведущих частей внутри механизмов и др.);

• применение сверхнизкого (малого) напряжения.

Для дополнительной защиты от прямого прикосновения

в электроустановках напряжением до 1 кВ (при наличии требований ПУЭ) применяют устройства защитного отключения (УЗО) с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА.

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

• защитное заземление и зануление;

• автоматическое отключение питания;

• уравнивание потенциалов;

• выравнивание потенциалов;

• двойная или усиленная изоляция;

• сверхнизкое (малое) напряжение;

• защитное электрическое разделение цепей;

• изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки.

Безопасность обслуживающего персонала и посторонних лиц также обеспечивают выполнением следующих мероприятий:

• соблюдением соответствующих расстояний до токоведущих частей или путем закрытия, ограждения токоведущих частей;

• применением блокировки аппаратов и ограждающих устройств для предотвращения ошибочных операций и доступа к токоведущим частям;

• применением предупреждающей сигнализации, надписей и плакатов;

• применением устройств для снижения напряженности электрических и магнитных полей до допустимых значений;

• использованием средств защиты и приспособлений, в том числе для защиты от воздействия электрического и магнитного полей в электроустановках, в которых их напряженность превышает допустимые нормы.

Защиту при косвенном прикосновении следует выполнять во всех случаях, если напряжение в электроустановке превышает 50 В переменного и 120 В постоянного тока.

В помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках выполнение защиты при косвенном прикосновении может потребоваться и при более низких напряжениях, например, 25 В переменного и 60 В постоянного тока или 12 В переменного и 30 В постоянного тока при наличии требований соответствующих глав ПУЭ.

Защиты от прямого прикосновения не требуется в помещениях без повышенной опасности, если электрооборудование там находится в зоне системы уравнивания потенциалов, а наибольшее рабочее напряжение не превышает 25 В переменного или 60 В постоянного тока. Если рабочее напряжение электроустановок не превышает 6 В переменного или 15 В постоянного тока, то защиты от прямого прикосновения не требуется во всех случаях.

Расшифруем некоторые термины.

Основная изоляция – изоляция токоведущих частей, обеспечивающая в том числе защиту от прямого прикосновения. Ее выполняют путем нанесения на провода, другие токопроводящие части диэлектрического материала (пластмасс, резины и т.п.).

Дополнительная изоляция – независимая изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, выполняемая дополнительно к основной изоляции для защиты при косвенном прикосновении (например, корпуса и ручки электроинструментов выполняют из диэлектрического материала, покрывают изолированные провода общей токонепроводящей оболочкой и т.п.).

Двойная изоляция – изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, состоящая из основной и дополнительной изоляций.

Усиленная изоляция – изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, обеспечивающая степень защиты от поражения электрическим током, равноценную двойной изоляции.

Сверхнизкое (малое) напряжение (СНН) – напряжение, не превышающее 50 В переменного и 120 В постоянного тока (применяемое, например, для питания электрофицированных инструментов, светильников местного освещения в условиях повышенной электроопасности).

Разделительный трансформатор – трансформатор, первичная обмотка которого отделена от вторичных обмоток при помощи защитного электрического разделения цепей.

Безопасный разделительный трансформатор – разделительный трансформатор, предназначенный для питания цепей сверхнизким напряжением.

Защитный экран – проводящий экран, предназначенный для отделения электрической цепи и (или) проводников от токоведущих частей других цепей.

Защитное электрическое разделение цепей – отделение одной электрической цепи от других цепей в электроустановках напряжением до 1 кВ с помощью:

• двойной изоляции;

• основной изоляции и защитного экрана;

• усиленной изоляции.

Непроводящие (изолирующие) помещения, зоны, площадки – помещения, зоны, площадки, в которых (на которых) защита при косвенном прикосновении обеспечивается высоким сопротивлением пола и стен, и в которых отсутствуют заземленные проводящие части. В таких помещениях человек изолирован от земли, и в случае контакта его с частями электроустановок, находящимся под напряжением, ток через него не пойдет.

Правилами устройства электроустановок, а так же Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП) ^[1] установлены определенные требования к качеству изоляции токоведущих частей. Например, для силовых кабелей напряжением до 1000 В сопротивление изоляции должно быть не ниже 0,5 МОм (при проверке в течение 1 мин мегаомметром с напряжением 2500 В); для обмоток статора электродвигателя переменного тока до 1000 В – 1 МОм при температуре 10–30 °С, а при температуре 60 °С – 0,5 МОм; для обмоток ротора – 0,2 МОм (напряжение мегаомметра – 1000 В); для проводов электрического освещения – 0,5 МОм (при напряжении мегаомметра – 1000 В).

В таблицах 24.1 и 24.2 приведены минимально допустимые значения сопротивления изоляции некоторых элементов электрических сетей напряжением до 1000 В и электродвигателей на напряжение выше 1000 В.

Таблица 24.1

Минимально допустимое значение сопротивления изоляции элементов электрических сетей напряжением до 1000 В

Извлечение из ПТЭЭП

Наименование элемента	Напряжение мегаомметра, В	Сопротивление изоляции, МОм	Примечание
Электроизделия и аппараты на номинальное напряжение, В: до 50 свыше 50 до 100 свыше 100 до 380 свыше 380	100 250 500-1000 1000-2500	Должно соответствовать указаниям изготовителей, но не менее 0,5	При измерениях полупроводниковые приборы в изделиях должны быть зашунтированы
Распределительные устройства, щиты и токопроводы	1000-2500	Не менее 1	Измерения производятся на каждой секции распределительного устройства
Электропроводки, в том числе осветительные сети	1000	Не менее 0,5	Измерения сопротивления изоляции в особо опасных помещениях и наружных установках производятся 1 раз в 3 года. При измерениях в силовых цепях должны быть приняты меры для предотвращения повреждения устройств, в особенности микроэлектронных и полупроводниковых приборов. В осветительных сетях должны быть вывинчены лампы, штепсельные розетки и выключатели присоединены
Вторичные цепи распределительных устройств, цепи питания приводов выключателей и разъединителей, цепи управления, защиты, автоматики, телемеханики и т.п.	1000-2500	Не менее 1	Измерения производятся со всеми присоединенными аппаратами (катушки, контакторы, пускатели, выключатели, реле, приборы, вторичные обмотки трансформаторов напряжения и тока)
Краны и лифты	1000	Не менее 0,5	Производится не реже 1 раза в год
Стационарные электроплиты	1000	Не менее 1	Производится При нагретом состоянии плиты не реже 1 раза в год
Шинки постоянного тока и шинки напряжения на щитах управления	500–1000	Не менее 10	Производится при отсоединенных цепях
Цепи управления, защиты, автоматики, телемеханики, возбуждения машин постоянного тока на напряжение 500-1000 В, присоединенных к главным цепям	500-1000	Не менее 1	Сопротивление изоляции цепей напряжением до 60 В, питающихся от отдельного источника, измеряется мегаомметром на напряжение 500 В и должно быть не менее 0,5 МОм
11епи, содержащие устройства с микроэлектронными элементами, рассчитанные на рабочее напряжение, В: до 60 свыше 60	100 500	Не менее 0,5 Не менее 0,5

Таблица 24.2

Наименьшие допустимые значения сопротивления изоляции электродвигателей на напряжение выше 1000 В

Извлечение из ПТЭЭП

Температура обмотки, °С	Сопротивление изоляции R60, МОм, при номинальном напряжении обмотки кВ
	3-3,15	6,0-6,3	10,0-10,5
10	30	60	100
20	20	40	70
30	15	30	50
40	10	20	35
50	7	15	25
60	5	10	17
75	3	6	10