Электроэнергетический факультет Кафедра электроснабжения и эксплуатации электрооборудования Учебная дисциплина ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ

ТЕМА 3 Мероприятия обеспечивающие безопасность работ в действующих электроустановках ЛЕКЦИЯ 12 Защитное уравнивание потенциалов электроустановки

Учебные цели 1.Знать принцип действия защитного уравнивания потенциалов ЭУ. 2. Знать состав и действия защитного выравнивания потенциалов ЭУ.

Учебные вопросы Введение 1. Меры защиты человека при косвенном прикосновении к проводящим частям ЭУ. 2. Системы уравнивания и выравнивания потенциалов ЭУ. 3. Электроустановки помещений для содержания животных. Заключение

Литература 1.Правила устройства электроустановок (ПУЭ). – М.: Омега – Л, – 268с. 2.Правила безопасности при эксплуатации ЭУ. – М.: ИНФА – М, – 154с. 3.Межотраслевая инструкция по оказанию первой помощи при несчастных случаях на производстве. – М: НЦ ЭНАС, с. 4.Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в ЭУ. – Новосибирск: Сибирский унив., с.

5.Хорольский В.Я, Таранов В.Н, Привалов Е.Е. Электробезопасность в сельском хозяйстве. Ставрополь: СтГАУ «АГРУС», – 131с. 6.Привалов Е.Е, Башкатов А.В., Попов А.Н.. Электробезопасность. – Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», – 81с. 7.Привалов Е. Е. Электробезопасность. Часть1. Защитное заземление. Ставрополь: СтГАУ Изд-во «АГРУС», – 30с. 8.Раздорожный А. А. Охрана труда и производственная безопасность: учебно - методическое пособие. – М: Экз., с.

Введение Открытая проводящая часть - доступная прикосновению проводящая часть ЭУ, нормально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции. Сторонняя проводящая часть - проводящая часть, не являющаяся частью ЭУ.

Косвенное прикосновение - электрический контакт людей (животных) с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции. Защита при косвенном прикосновении - защита от поражения электрическим током при прикосновении к открытым проводящим частям, оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции.

1.Меры защиты человека при косвенном прикосновении к проводящим частям ЭУ Основные меры защиты: 1. Защитное заземление. 2. Автоматическое отключение питания. 3. Уравнивание потенциалов. 4. Выравнивание потенциалов. 5. Двойная (усиленная) изоляция. 6. Сверхнизкое (малое) напряжение. 7. Защитное электрическое разделение цепей. 8. Изолирующие помещения, зоны, площадки.

Уравнивание потенциалов - электрическое соединение проводящих частей ЭУ для достижения равенства их потенциалов. Защитное уравнивание потенциалов - уравнивание потенциалов, выполняемое в целях безопасности людей (животных). Выравнивание потенциалов - снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли (пола) защитными проводниками, проложенными в земле (полу или на их поверхности) и соединенных с заземляющим устройством ЭУ.

Рисунок 1 – Сеть с системой TN - C и оборванным PEN-проводником

Сеть с системой TN - C и оборванным PEN-проводником имеет системы: уравнивания потенциалов на участке а); выравнивания потенциалов на участке б). Напряжение прикосновения на участке а) равно нулю, на участке б) - близко к нулю. Шаговое напряжение на участке б) близко к нулю, а на участке в) (отсутствует выравнивание потенциалов) - опасно для жизни людей (животных).

Виды изоляции: 1. Основная изоляция - изоляция токоведущих частей, обеспечивающая защиту от прямого прикосновения. 2. Дополнительная изоляция - независимая изоляция в ЭУ до 1кВ (дополнительно к основной изоляции) для защиты при косвенном прикосновении. 3. Двойная изоляция - основная и дополнительная изоляция в ЭУ до 1кВ. 4. Усиленная изоляция – изоляция для защиты от поражения током (равноценна двойной).

Меры защиты при косвенном прикосновении: 1.Сверхнизкое напряжение (не превышает 50В в сетях переменного и 120В постоянного тока). 2.Разделительный трансформатор (первичная обмотка отделена от вторичных обмоток при помощи защитного разделения цепей). 3.Безопасный разделительный трансформатор (питание ЭУ сверхнизким напряжением). 4.Защитный экран (отделение цепи от токоведущих частей других цепей).

5.Защитное электрическое разделение цепей (отделение одной цепи от других цепей в ЭУ до 1кВ при помощи основной, двойной и усиленной изоляции, защитного экрана). 6.Изолирующие помещения, зоны, площадки (защита при косвенном прикосновении обеспечивается высоким сопротивлением пола и стен и отсутствием заземленных проводящих частей).

2. Системы уравнивания и выравнивания потенциалов ЭУ ЭУ с автоматическим отключением питания имеют системы уравнивания потенциалов. Основная система уравнивания потенциалов соединяет (рисунок 2): 1.В системе TN - нулевой защитный РЕ (РЕN) - проводник питающей линии сети. 2.В системах IT и ТТ - заземляющий проводник (соединен с заземляющим устройством ЭУ).

3.Заземляющий проводник (соединен с повторным заземлением на вводе в здание). 4.Металлические трубы коммуникаций, входящих в здание (водоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения). 5.Металлические части каркаса здания и части систем вентиляции и кондиционирования. 6.Заземляющее устройство защиты от молний. 7.Заземляющий проводник рабочего заземления. 8.Металлические оболочки кабелей.

Рисунок 2 - Система уравнивания потенциалов: М - открытая проводящая часть; С1 - металлические трубы водопровода; С2 - металлические трубы канализации; С3 - металлические трубы газоснабжения с изолирующей вставкой на вводе; С4 - воздуховоды вентиляции; С5 - система отопления; С6 - металлические трубы в ванной комнате; С7 - металлическая ванна; С8 - сторонняя проводящая часть; С9 - арматура ж. б. конструкций; ГЗШ - главная заземляющая шина; Т1 - естественный заземлитель; Т2 - заземлитель молниезащиты.

Проводники: 1 - нулевой защитный; 2 - основной системы уравнивания; 3 - дополнительной системы уравнивания; 4 - токоотвод системы защиты от молний; 5 - контур рабочего заземления в помещении вычислительного оборудования; 6 - проводник рабочего заземления; 7 - проводник уравнивания потенциалов в системе рабочего заземления; 8 - заземляющий проводник. Все части соединены с ГЗШ проводниками уравнивания потенциалов.

Система дополнительного уравнивания потенциалов соединяет все доступные прикосновению открытые проводящие части ЭУ здания и сторонние проводящие части, а также нулевые защитные проводники в системе TN и защитные заземляющие проводники в системах IT и ТТ. Для уравнивания потенциалов используют специальные проводники (открытые и сторонние проводящие части).

Защиту двойной (усиленной) изоляцией применяют в электрооборудовании класса II. Проводящие части оборудования с двойной изоляцией не соединяют с защитным проводником (системой уравнивания потенциалов). Защитное электрическое разделение цепей применяют для одной цепи (напряжение отделяемой цепи превышает 500В). Питание цепи идет от разделительного трансформатора. Токоведущие части цепи не должны иметь соединений с заземленными частями.

Изолирующие помещения, зоны и площадки применяются в ЭУ до 1кВ, когда требования к автоматическому отключению питания не могут быть выполнены. В таких помещениях нет защитного проводника, а пол и стены не подвержены воздействию влаги. Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов не менее половины наибольшего сечения защитного проводника ЭУ (не менее: медных - 6мм 2, алюминиевых - 16мм 2, стальных - 50мм 2 ).

Сечение проводников дополнительной системы уравнивания потенциалов не менее: 1.Сечения меньшего из защитных проводников (двух открытых проводящих частей). 2.При соединении проводящих (открытой и сторонней) частей - половины сечения защитного проводника, подключенного к открытой проводящей части. Все соединения и присоединения должны быть надежными и обеспечивать непрерывность электрической цепи.

Стальные проводники соединяют сваркой и защищают от коррозии и механических повреждений. Не допускается ослабление контакта болтовых соединений. Присоединение каждой открытой проводящей части ЭУ к нулевому защитному (заземляющему проводнику) выполняют при помощи отдельного ответвления. Последовательное включение в защитный проводник открытых проводящих частей не допускается.

3. Электроустановки помещений для содержания животных Питание ЭУ животноводческих помещений выполняют от сети напряжением 380/220В. Для защиты людей и животных при косвенном прикосновении выполняют автоматическое отключение питания сети с системой TN – C - S. Разделение PEN- проводника на нулевой защитный (РЕ) и нулевой рабочий (N) проводники выполняют на вводном щитке здания.

При питании от встроенных и пристроенных подстанций должна быть применена сеть с системой TN – S (нулевой рабочий проводник должен иметь изоляцию, равноценную изоляции фазных проводников на всем его протяжении). Время защитного автоматического отключения питания в помещениях для содержания животных, а также в помещениях, связанных с ними при помощи сторонних проводящих частей, должно соответствовать таблице 1.

Таблица 1 - Наибольшее допустимое время защитного отключения для системы TN в помещениях для содержания животных Номинальное фазное напряжение U 0, В Время отключения, с 1270, ,2 3800,05

Если время отключения питания не гарантировано применяют другие защитные меры (дополнительное уравнивание потенциалов). PEN - проводник на вводе в помещение должен быть повторно заземлен. В помещениях для содержания животных применяют общую защиту людей и животных. Дополнительная система уравнивания потенциалов соединяет все открытые и сторонние проводящие части, доступные одновременному прикосновению (металлические трубы, ограждения стойл).

В полу зоны размещения животных выполняют выравнивание потенциалов металлической сеткой, соединенной с дополнительной системой уравнивания потенциалов. В нормальном режиме работы ЭУ устройства выравнивания и уравнивания потенциалов обеспечивают напряжение прикосновения не более 0,2В.

Для всех групповых цепей, питающих штепсельные розетки применяют дополнительную защиту от прямого прикосновения (УЗО с отключающим дифференциальным током не более 30мА). В животноводческих помещениях, не требующих выравнивания потенциалов, выполняют защиту используя УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током не менее 100мА (на вводном щитке).