Файл: 1. Источники электрической опасности на производстве.docx

11.Заземляющие устройства, параметры. Выравнивание потенциалов.

Заземление электроустановок – это преднамеренное соединение электроустановок с заземляющим устройством с целью сохранения на них достаточно низкого потенциала и обеспечения нормальной работы системы в выбранном режиме.

Различают три вида заземлений:

Рабочее – соединение с землёй нейтралей обмоток части силовых трансформаторов и генераторов.

Защитное заземление – заземление всех металлических частей установки, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним при нарушении изоляции. Защитное заземление выполняется для того, чтобы повысить безопасность эксплуатации, уменьшить вероятность поражения людей и животных электрическим током в процессе эксплуатации электрических установок.

Заземление молниезащиты предназначено для отвода в землю тока молнии и волн перенапряжений, индуцированных от молниеотводов, защитных тросов и разрядников, и для снижения потенциалов отдельных частей установки по отношению к земле.

Все системы заземления различного назначения объединяются между собой в общую систему заземления подстанции, что позволяет уменьшить суммарное сопротивление заземления и затраты на заземляющее устройство. Однако заземление молниезащиты отдельно стоящих молниеотводов, тросов, разрядников, находящихся за оградой объекта, желательно выполнять по возможности сосредоточенными и обособленными от подстанционных заземлений, чтобы предотвратить занос высоких потенциалов на общую систему заземления, на корпуса, каркасы и опорные конструкции оборудования.

Заземляющее устройство состоит из заземлителя, располагаемого в земле, и проводника, соединяющего заземляемый элемент установки с заземлителем. Заземлитель может состоять из одного или нескольких вертикальных и горизонтальных электродов и характеризуется сопротивлением, которое окружающая земля оказывает стекающему току. Сопротивление заземлителя определяется отношением потенциала заземлителя к стекающему с него току.

Требования к заземлению зависят от режима работы нейтрали электроустановок, и расчёт производится по разным методикам. Параметры заземляющего устройства в значительной степени определяется характеристикой грунта, в котором устанавливается заземлитель.

---

Выравнивание потенциала – это метод снижения напряжения прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым возможно одновременное прикосновение или на которых может одновременно стоять человек.

Выравнивание потенциала осуществляется электрическим соединением металлических конструкций, находящихся вблизи электроустановки, с ее корпусом (уравнивание потенциалов), а также формированием зоны растекания путем использования специальных заземляющих устройств.

Заземляющее устройство, которое выполняется с соблюдением требований к его сопротивлению в электроустановках напряжением выше 1 кВ, должно иметь в любое время года сопротивление не менее 0,5 Ом.

Электроустановки напряжением выше 1 кВ с глухозаземленной нейтралью относятся к электроустановкам с большими токами замыкания на землю. К ним также относятся электроустановки 110 кВ и выше, в которых нейтрали отдельных трансформаторов изолированы или заземлены через резисторы или реакторы. Снижением величины сопротивления заземляющего устройства обеспечить безопасность персонала обслуживающего эти электроустановки, как правило, не представляется возможным из-за больших величин напряжения прикосновения и напряжения шага, получаемых при замыканиях на землю (на корпуса и металлоконструкции электроустановок). Поэтому заземление в данных электроустановках применяется с выравниванием потенциалов.

Выравнивание потенциалов осуществляется сооружением на территории электроустановки контурного заземляющего устройства. Это устройство представляет собой систему электродов длиной 2,5-5 м забитых в землю и соединенных между собой стальными полосами. Вся эта система сооружается в траншеях глубиной 0.6 – 0.7 м и представляет собой металлическую сетку, расположенную в земле на территории размещения электрооборудования (Э), подлежащего заземлению.

---

12. защитное заземление. Петля фаза-нуль

Защитное заземление — это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Цель защитного заземления — снизить до безопасной величины напряжение относительно земли на металлических частях оборудования, которые не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции электроустановок. В результате замыкания на корпус заземленного оборудования снижается напряжение прикосновения и, как следствие,- ток, проходящий через тело человека, при его прикосновении к корпусам.

Защитное заземление применяется в трехфазных трехпроводных сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью, а в сетях напряжением 1000 В и выше — с любым режимом нейтрали.

Если соединить фазный проводник L на нулевой рабочий проводник N или защитный проводник PE, то образуется контур, называемый петля фаза-ноль.

Т.е. эта петля состоит из электрической цепи фазного проводника L и нулевого рабочего проводника N, либо из электрической цепи фазного проводника L и защитного проводника PE, которая обладает своим сопротивлением.

Причины проведения измерения петли Ф-О:

• 
  приемосдаточные испытания, т.е. вновь вводимая электроустановка (после монтажа или реконструкции)
  
• 
  по требованию службы Ростехнадзора или других контролирующих организаций
  

Целью проведения измерений заключаются в определении следующих параметров:

Величина сопротивления петли фаза-ноль

В это значение входит сопротивление обмоток питающего трансформатора, фазного проводника L и нулевого (защитного) проводника N (PE), переходных сопротивлений силовых контактов автоматических выключателей, рубильников, контакторов и др.

Величина тока короткого замыкания

Величина тока однофазного короткого замыкания может быть получена косвенным путем по нижеприведенной формуле, или же расчитана прибором автоматически.

Iк.з = Uном / Zп

• 
  Uном – номинальное напряжение питающей сети
  
• 
  Zп – полное сопротивление петли фаза-ноль
  

13.

---

Принцип действия УЗО

Для защиты человека в бытовых электросетях от поражения электрическим током используют УЗО чувствительностью 10 и 30 мА. Для защиты от возможного возникновения пожара служат УЗО чувствительностью 100 или 300 мА.
Конструктивно УЗО собрано в корпусе из диэлектрического материала. Внутри содержит трансформатор тока, выполненный на тороидальном ферромагнитном сердечнике с тремя обмотками – две первичные и одна обмотка управления.

Две первичные токовые обмотки включены встречно. Первая обмотка образована фазным проводом, в ней протекает ток к нагрузке (к потребителю). Вторая обмотка образована нулевым проводом, в ней протекает обратный ток от нагрузки (от потребителя).

В обычном режиме, когда в цепи нет утечки, токи, протекающие в обоих обмотках равны по значению, но противоположно направленны. При протекании в обмотках, эти токи наводят в сердечнике трансформатора тока магнитные потоки. Наведенные магнитные потоки направлены встречно и  компенсируют друг друга, поэтому суммарный магнитный ФΣ поток равен нулю. В этом случае токи в фазном и нулевом проводах будут различны. По фазному проводнику через УЗО кроме тока нагрузки IL будет протекать еще дополнительный ток — ток утечки I_D, который для трансформатора тока будет дифференциальным (т.е. разностным). Разные по значению токи в первичных обмотках (IL + I_D в фазном проводнике и IN, равный по значению IL, в нулевом рабочем проводнике) будут наводить в сердечнике разные по значению магнитные потоки. Результирующий магнитный поток будет отличен от нуля. По закону электромагнитной индукции он будет наводить электрический ток в обмотке управления. Если этот ток достигнет значения, достаточного для срабатывания электромагнитного реле Р, то оно сработает, приводя в движение расцепитель, силовые контакты УЗО разомкнутся. В результате электроустановка, находящаяся под защитой УЗО обесточится.

14. Основные и дополнительные защитные средства

Электроустановки выше 1000 В	Электроустановки до 1000 В
Основные электрозащитные средства
Штанги изолирующие	Штанги изолирующие
Клещи изолирующие	Клещи изолирующие
Клещи электроизмерительные	Клещи электроизмерительные
Указатели напряжения емкостного типа	Указатели напряжения
Указатели напряжения для фазировки	Инструмент слесарно-монтажный с изолирующими рукоятками
Указатели напряжения бесконтактные	Переносные заземления
Изолирующие устройства и приспособления для работ под напряжением: изолирующие лестницы площадки изолирующие тяги канаты телескопические вышки с изолирующим звеном, кабины, тележки для работы у провода.	Диэлектрические перчатки
Индивидуальные экранирующие комплекты
Дополнительные электрозащитные средства
Диэлектрические перчатки	Диэлектрические галоши или сапоги
Диэлектрические коврики	Изолирующие подставки и накладки
Изолирующие подставки и накладки	Диэлектрические коврики
Колпаки диэлектрические
Сигнализаторы напряжения индивидуальные
Сигнализаторы напряжения стационарные

---

При работе в электроустановках с использованием основных средств защиты достаточно применить одно дополнительное средство защиты.

Например, при работе с  указателем напряжения необязательно применение одновременно диэлектрических перчаток и диэлектрических бот (или коврика).

При необходимости освободить пострадавшего от действия электрического тока следует применять наряду с диэлектрическими перчатками диэлектрические боты или галоши (сапоги). В то же время применение двух или более дополнительных средств защиты не заменяет основного средства защиты. Например, в электроустановках выше 1000 В диэлектрические перчатки и боты не могут заменить изолирующих штанг или клещей. Средствами защиты следует пользоваться по их прямому назначению в электроустановках напряжением не выше того, на которое они рассчитаны.

Основные электрозащитные средства рассчитаны на применение в закрытых электроустановках, а в открытых электроустановках и на воздушных линиях  только в сухую погоду. На открытом воздухе в сырую погоду могут быть применены только средства, специально предназначенные для работы в этих условиях.

---