Для обеспечения электробезопасности при монтаже и эксплуатации электроустановок применяют различные способы и средства защиты, выбор которого зависят от ряда факторов, в том числе и от способа электроснабжения.

Для обеспечения защиты от поражения электрическим током в электроустановках должны применяться технические способы и средства защиты.

Выбор того или иного способа или средства защиты (или их сочетаний) в конкретной электроустановке и эффективность его применения зависят от целого ряда факторов, в том числе от:

• номинального напряжения;
• рода, формы и частоты тока электроустановки;
• способа электроснабжения (от стационарной сети, от автономного источника питания электроэнергией);
• режима нейтрали источника трехфазного тока (средней точки источника постоянного тока) — изолированная нейтраль, заземленная нейтраль;
• вида исполнения (стационарные, передвижные, переносные);
• условий внешней среды;
• схемы возможного включения человека в цепь протекания тока (прямое однофазное, прямое двухфазное прикосновение; включение под напряжение шага);
• вида работ (монтаж, наладка, испытания) и др.

Кроме того, по принципу действия , все технические способы защиты разделяются на:

• снижающие до допустимых значений напряжения прикосновения и шага;
• ограничивающие время воздействия тока на человека;
• предотвращающих прямое прикосновение к токоведущим частям.

Классификация технических способов и средств защиты от поражения электрическим током в электроустановках приведена на рисунке.

Основными техническими средствами защиты являются:

• Защитное заземление;
• Автоматическое отключение питания (зануление);
• Устройства защитного отключения.

Защитное заземление

Заземление снижает до безопасной величины напряжение относительно земли металлических частей электроустановки, оказавшихся па напряжением при повреждении изоляции.
Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом нетоковедущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (индуктивное влияние соседних токоведущих частей, вынос потенциала, разряд молнии и т. п.). Эквивалентом земли может быть вода реки или моря, каменный уголь в карьерном залегании и т. п.
Электрическое сопротивление такого соединения должно быть минимальным (не более 4 Ом для сетей с напряжением до 1000 В и не более 10 Ом для остальных). При этом корпус электроустановки и обслуживающий ее персонал будут находиться под равными, близкими к нулю, потенциалами даже при пробое изоляции и замыкании фаз на корпус.

Назначение защитного заземления - устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.
Различают два типа заземлений: выносное и контурное.

Выносное заземление характеризуется тем, что его заземлитель (элемент заземляющего устройства, непосредственно контактирующий с землей) вынесен за пределы площадки, на которой установлено оборудование. Таким способом пользуются для заземления оборудования механических и сборочных цехов. Выносное заземление называют также сосредоточенным.
Существенный недостаток выносного заземления – отдаленность заземлителя от защищаемого оборудования, поэтому заземляющие устройства этого типа применяются лишь при малых токах замыкания на землю, в частности в установках до 1 кВ, где потенциал заземлителя не превышает значения допустимого напряжения прикосновения.
Достоинством выносного заземления является возможность выбора места размещения электродов заземлителя с наименьшим сопротивлением грунта (сырой, глинистый, в низинах и т. п.).
Необходимость в устройстве выносного заземления может возникнуть в следующих случаях:

• при невозможности по каким-либо причинам разместить заземлитель на защищаемой территории;
• при высоком сопротивлении земли на данной территории (например, песчаный или скалистый грунт) и наличии вне этой территории мест со значительно лучшей проводимостью земли;
• при рассредоточенном расположении заземляемого оборудования (например, в горных выработках) и т. п.

Контурное заземление состоит из нескольких соединенных заземлителей, размещенных по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки. Такой тип заземления применяют в установках выше 1 кВ. Контурное заземление называется также распределенным.
Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус и другими причинами. Это достигается путем уменьшения потенциала заземленного оборудования (уменьшением сопротивления заземлителя), а также путем выравнивания потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземленного оборудования (подъемом потенциала основания, на котором стоит человек, до значения, близкого к значению потенциала заземленного оборудования).

В сетях переменного тока с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ защитное заземление в качестве основной защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении не применяется , т.к. оно не эффективно.

Область применения защитного заземления:

• электроустановки напряжением до 1 кВ в трехфазных трехпроводных сетях переменного тока с изолированной нейтралью (система IT);
• электроустановки напряжением до 1 кВ в однофазных двухпроводных сетях переменного тока изолированных от земли;
• электроустановки напряжением до 1 кВ в двухпроводных сетях постоянного тока с изолированной средней точкой обмоток источника тока (система IT);
• электроустановки в сетях напряжением выше 1 кВ переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали или средней точки обмоток источников тока.

Заземление электроприборов. Металлические корпуса электроустановок и приборов (стиральные машины, электроводонагреватели, кондиционеры и т.д.) обязательно должны быть заземлены путем соединения с нулевым проводом электросети. Использование металлических труб и других деталей водопровода, отопительной или канализационной сети для заземления (зануления) запрещено.

Зануление

Зануление — преднамеренное электрическое соединение с глухо заземленной нейтралью трансформатора в трехфазных сетях металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
В сетях однофазного тока части электроустановки соединяются с глухозаземленным выводом источника тока, а сетях постоянного тока – с заземленной точкой источника.
При занулении нейтраль заземляется у источника питания. Эта система имеет наибольшее распространение. Оно считается основным средством обеспечения электробезопасности в трехфазных сетях с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В.

В сети с занулением следует различать нулевые защитный и рабочий проводники.
Для соединения открытых проводящих частей потребителя электроэнергии с глухозаземленной нейтральной точкой источника используется нулевой защитный проводник. Нулевым защитным проводником называется проводник, соединяющий зануляемые части потребителей (приемников) электрической энергии с заземленной нейтралью источника тока. Нулевой рабочий проводник используют для питания током электроприемников и тоже соединяют с заземленной нейтралью, но через предохранитель.
Использовать нулевой рабочий провод в качестве нулевого защитного нельзя, так как при перегорании предохранителя все подсоединенные к нему корпуса могут оказаться под фазным напряжением!
Зануление необходимо для обеспечения защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении за счет снижения напряжения корпуса относительно земли и быстрого отключения электроустановки от сети.

Область применения зануления:

• электроустановки напряжением до 1 кВ в трехфазных сетях переменного тока с заземленной нейтралью (система TN – S; обычно это сети 220/127, 380/220, 660/380 В);
• электроустановки напряжением до 1 кВ в однофазных сетях переменного тока с заземленным выводом;
• электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях постоянного тока с заземленной средней точкой источника.

Принцип действия зануления. При замыкании фазного провода на зануленный корпус электропотребителя образуется цепь тока однофазного короткого замыкания (то есть замыкания между фазным и нулевым защитным проводниками). Ток однофазного короткого замыкания вызывает срабатывание максимальной токовой защиты, в результате чего происходит отключение поврежденной электроустановки от питающей сети. Кроме того, до срабатывания максимальной токовой защиты происходит снижение напряжения поврежденного корпуса относительно земли, что связано с защитным действием повторного заземления нулевого защитного проводника и перераспределением напряжений в сети при протекании тока короткого замыкания.
Следовательно, зануление обеспечивает защиту от поражения электрическим током при замыкании на корпус за счет ограничения времени прохождения тока через тело человека и за счет снижения напряжения прикосновения.

Надежность зануления определяется в основном надежностью нулевого защитного проводника. В связи с этим требуется тщательная прокладка нулевого защитного проводника, чтобы исключить возможность его обрыва. Кроме того, в нулевом защитном проводнике запрещается ставить выключатели, предохранители и другие приборы, способные нарушить его целостность.
При соединении нулевых защитных проводников между собой должен обеспечиваться надежный контакт. Присоединение нулевых защитных проводников к частям электроустановок, подлежащих занулению, осуществляется сваркой или болтовым соединением, причем, значение сопротивления между зануляющим болтом и каждой доступной прикосновению металлической нетоковедущей частью электроустановки, которая может оказаться под напряжением, не должно превышать 0,1 Ом. Присоединение должно быть доступно для осмотра.
Нулевые защитные провода и открыто проложенные нулевые защитные проводники должны иметь отличительную окраску: по зеленому фону желтые полосы.
В процессе эксплуатации зануления сопротивление петли “фаза-нуль” может меняться, следовательно, необходимо периодически контролировать значение этого сопротивления. Измерения сопротивления петли “фаза-нуль” проводят как после окончания монтажных работ, то есть при приемо-сдаточных испытаниях, так и в процессе эксплуатации в сроки, установленные в нормативно технической документации, а также при проведении капитальных ремонтов и реконструкций сети.

Расчет зануления имеет целью определить условия, при которых оно надежно выполняет возложенные на него задачи — быстро отключает поврежденную установку от сети и в то же время обеспечивает безопасность прикосновения человека к зануленному корпусу в аварийный период.

Защитное отключение

Защитным отключением называется автоматическое отключение электроустановок при однофазном прикосновении к частям, находящимся под напряжением, недопустимым для человека, и (или) при возникновении в электроустановке тока утечки (замыкания), превышающего заданные значения.

Назначение защитного отключения – обеспечение электробезопасности, что достигается за счет ограничения времени воздействия опасного тока на человека. Защита осуществляется специальныму стройством защитного отключения (УЗО), которое, обеспечивает электробезопасность при прикосновении человека к токоведущим частям оборудования, позволяет осуществлять постоянный контроль изоляции, отключает установку при замыкании токоведущих частей на землю. Для защиты людей от поражения электрическим током применяются УЗО с током срабатывания не более 30 мА.

Область применения защитного отключения: электроустановки в сетях с любым напряжением и любым режимом нейтрали.
Наибольшее распространение защитное отключение получило в электроустановках, используемых в сетях напряжением до 1 кВ с заземленной или изолированной нейтралью.

Принцип работы УЗО состоит в том, что оно постоянно контролирует входной сигнал и сравнивает его с заданной величиной. Если входной сигнал превышает эту величину, то устройство отключает защищенную электроустановку от сети. В качестве входных сигналов устройств защитного отключения используют различные параметры электрических сетей, которые несут в себе информацию об условиях поражения человека электрическим током.
УЗО реагирует на «ток утечки» и в течение сотых долей секунды отключает электричество, защищая человека от поражения электрическим током, оно улавливает малейшую утечку тока и размыкает контакты.
Конструктивно УЗО бывают двух видов:

• электронные , зависимые от напряжения питания, их механизм для выполнения операции отключения нуждается в энергии, получаемой либо от контролируемой сети, либо от внешнего источника;
• электромеханические , независимые от напряжения питания, они дороже электронных УЗО, но обладают большей чувствительностью. Источником энергии, необходимой для функционирования таких УЗО является сам входной сигнал – дифференциальный ток, на который оно реагирует.

Все УЗО по виду входного сигнала классифицируют на несколько типов:

• реагирующее на напряжение корпуса относительно земли;
• реагирующее на дифференциальный (остаточный) ток;
• реагирующее на комбинированный входной сигнал;
• реагирующее на ток замыкания на землю;
• реагирующее на оперативный ток (постоянный; переменный 50 Гц);
• реагирующее на напряжение нулевой последовательности.

Применение УЗО должно осуществляться в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ).

При прохождении через тело человека тока, превышающего 30 мА, возникает угроза его здоровью. Неблагоприятное воздействие сказывается на мышечных тканях, органах дыхания, функциональном состоянии сердца. Требуется достаточно быстрое отключение тока, чтобы ситуация не стала опасной для жизни. Еще лучше использовать специальные средства и мероприятия , предотвращающие возникновение соответствующих ситуаций.

Определения и нормы

Подробно мероприятия по защите от поражения электрическим током изложены в государственном стандарте РФ ГОСТ Р МЭК 61140-2000, который вступил в действие с 01.01. 2002 г. Его основные положения идентичны международным нормам. Этот документ является базовым. На его основе допустима разработка федеральных, отраслевых и других нормативов. Использованная терминология соответствует данным международных профильных (электротехнических) словарей.

Область применения этого документа распространяется на электрическое оборудование, в котором используется напряжение до 1 000 V переменного тока, или до 1 500 V – постоянного. Правила относятся не только к отдельным установкам, но и к системам, их взаимным связям.

Для дополнительного уточнения по отдельным параметрам средств безопасности применяют специализированные стандарты. Так, чтобы узнать больше о защитных свойствах изолирующих оболочек проводников можно изучить государственный стандарт РФ 14254 – 96.

Пояснения к некоторым из основных определений:

1. Под «прямым» понимают прикосновение человека к проводнику, который находится под напряжением. Но опасные ситуации возникают и в случае пробоя изоляции. Если в нормальном состоянии часть оборудования не является проводящей частью, используют иной термин – «косвенное прикосновение».
2. Изоляция – это не только полимерная оболочка провода. Она может быть жидкой (масло в трансформаторе), газообразной (промежуток воздуха).
3. Усиленный вариант изоляции состоит минимум из двух частей. Каждую из них недопустимо испытывать отдельно в качестве основного, или дополнительного защитного слоя.
4. К средствам безопасности помимо изоляции относят также:
   

• среды, не проводящие ток – полы, стены;
• устройства и ограждения, препятствующие несанкционированному доступу;
• оболочки, предотвращающие контакт с токоведущими элементами;
• средства, обеспечивающие одинаковую величину потенциалов между проводником и землей;
• системы, отключающие один или несколько проводников при возникновении аварийной ситуации;
• использование низкого напряжения.

Индивидуальные и автоматические средства защиты

В любом случае при построении качественной системы безопасности должно соблюдаться основное правило: «опасные части (проводящие ток) делают недоступными, доступные части не должны представлять опасность для человека».

Меры безопасности

Приведенное выше правило рассматривается в нормальных условиях при возникновении неисправности. Для первого случая хватит основной защиты. Она составляется из мер (одной, или нескольких), способных предотвратить контакт человека с токопроводящей частью. Ниже перечисляется несколько вариантов:

• Твердая изоляция, предотвращающая прикосновение к проводнику.
• Воздушная изоляция. В этом случае одной ее недостаточно, необходим барьер, препятствующий доступу посторонних лиц. Такое ограждение делают с высокой прочностью. При необходимости его оснащают запорными устройствами, которые открываются с помощью ключей, кодовых или других специальных устройств.
• Установка проводящих частей на слишком большом расстоянии друг от друга, что физически не позволяет прикоснуться к ним одновременно.
• Использование приборов освещения, инструмента с электроприводом, функционирующих при низком напряжении питания (от 12 до 36 V). Для создания соответствующей системы применяют понижающие трансформаторы. Дополнительным средством безопасности является заземление их вторичных обмоток.
• Ограничение уровня тока не более 2 мА, который протекает при сопротивлении 2 кОм.

Общий вид понижающего трансформатора

Цифры в последнем пункте указаны только для конкретной ситуации. Они будут иными для постоянного тока. Установлены соответствующие ограничительные нормы для постоянного тока, порога болевых ощущений, величины статического заряда. Следует учитывать также форму электрического сигнала, его частоту.

Для второго случая при возникновении неисправности применяют другие меры, дополнительно к перечисленным выше пунктам, либо самостоятельно:

1. Изоляция, способная выдержать такие же уровни напряжения, как основной слой.

1. Система, выравнивающая потенциалы. Ее составляют, как правило, из нескольких частей:
   

• проводник заземления;
• металлические конструкции, трубопровод;
• соединение проводниками частей в локальных объемах, где присутствуют особые условия.

1. Автоматическое устройство, отключающее питание при появлении опасных режимов работы.

Защитные мероприятия

Теперь подробнее об основных и вспомогательных средствах безопасности. Так как их точный состав зависит от конкретных условий, следует делать ссылки на основные защитные мероприятия и те, которые требуются при возникновении неисправностей.

Заземление и установки с изолированной нейтралью

Меры защиты от поражения электротоком и их особенности

Аналогичным образом в государственном стандарте определены параметры следующих средств безопасности:

• отделение средой, не проводящей электрический ток;
• использование систем БСНН (SELV) и ЗСНН (PELV);
• ограничение в установившемся режиме уровня тока прикосновения;
• ограничение электрического заряда.

Классификация

Электрическое оборудование разделяется на специальные классы защиты. Это упрощает создание эффективных мер защиты в сложных ситуациях, выполнение требований государственных контролирующих органов и другие практические действия. Особенности классов защиты:

• Класс «0». В таком оборудовании используется изоляция в качестве основной защитной меры. Дополнительные средства безопасности при возникновении неисправностей не предусмотрены.
• Класс «1». К этой группе относят оборудование, оснащенное системой выравнивания потенциалов. Она срабатывает при возникновении неисправностей и предотвращает поражение электрическим током . В этих установках проводящие элементы подсоединяют к специальному зажиму. Его в процессе монтажа подключают к системе выравнивания потенциалов. Для исключения ошибок такие места маркируют специальным знаком, буквами «РЕ», цветовой комбинацией (желтый и зеленый).
• Класс «2». В этом оборудовании используют основную и дополнительную изоляции. В защитных оболочках не допускается использование крепежных элементов, не проводящих ток, которые могут быть сняты для технического обслуживания, или заменены на металлические аналоги.
• В оборудовании класса «3» используют сверхнизкие напряжения, которые не превышают 50 V (переменного), или 120 V (постоянного) тока. Его эксплуатация возможна в любых режимах, причем опасные для человека ситуации исключены. Именно поэтому подключение таких устройств к нулевым проводникам для защиты не обязательно.

Дополнительные требования

Средства безопасности следует рассматривать в комплексе с условиями их использования. Так, например, некоторые устройства (автоматы, плавкие предохранители) необходимо после срабатывания возвращать в исходное положение, либо заменять. Для поддержания электрооборудования в рабочем состоянии длительное время регулярно производятся осмотры, техническое обслуживание. Следует обеспечить наличие достаточных защитных мер при выполнении таких операций.

Если предполагается проведение регламентных работ в ручных режимах, опасные токоведущие части располагают в недоступных местах. При невозможности выполнения этого требования применяют специальные устройства. Они обеспечивают надежную изоляцию от электрического источника питания.

Оболочки и ограждения снимаются для выполнения работ только персоналом, обладающим соответствующими навыками. Квалификация специалистов подтверждается документально (устанавливается группа допуска). Их знания проверяются регулярно, для чего на предприятиях создают специальные комиссии.

Изучение правил электробезопасности

Видео про помощь пострадавшему

Данное видео рассказывает об особенностях оказания первой помощи пострадавшему от электрического тока, о реанимационных мероприятиях.

Доступ к защитным элементам и устройствам нельзя ограничивать. Их размещают на хорошо видимых местах. Отдельно установлена норма для ситуаций, когда основным средством защиты является отключение электроустановок от источника тока. При этом необходимы снятие кожуха и демонтаж ограждения. В этих случаях конденсаторные приборы должны разряжаться автоматически до безопасного уровня не более чем за 5 секунд. Если такое условие не выполняется, то необходима табличка с надписью, предупреждающей о реальном времени разряда.

Организационно-технические меры защиты. Согласно требованиям нормативных документов безопасность электроустановок обеспечивается следующими основными мерами:

• недоступность токоведущих частей;
• надлежащая, а в отдельных случаях повышенная (двойная) изоляция;
• заземление или зануление корпусов электрооборудования и элементов электроустановок, могущих оказаться под напряжением;
• надежное и быстродействующее автоматическое защитное отключение;
• применение пониженных напряжений (42 В и ниже) для питания переносных токоприемников;
• защитное разделение цепей;
• блокировка, предупредительная сигнализация, надписи и плакаты;
• применение защитных средств и приспособлений;
• проведение планово-предупредительных ремонтов и профилактических испытаний электрооборудования, аппаратов и сетей, находящихся в эксплуатации;
• проведением ряда организационных мероприятий (специальное обучение, аттестация и переаттестация лиц электротехнического персонала, инструктажи и т.д.).

Электробезопасность на предприятиях необходимо обеспечивать инженерно-техническими средствами отдельно или в сочетании друг с другом. К этим средствам относят:

• защитное заземление;
• зануление;
• выравнивание потенциалов;
• малое напряжение;
• электрическое разделение сетей;
• защитное отключение;
• изоляцию токоведущих частей;
• обеспечение ориентации в электроустановках;
• недоступность к токоведущим частям;
• блокировку;
• знаки безопасности.

Рис. 14.4. Явления при отекании тока в грунт: а - растекание тока в грунте; б - напряжение прикосновения; в - напряжение шага

Инженерно-технические способы и средства защиты, обеспечивающие электробезопасность, следует использовать с учетом:

• номинального напряжения, рода и частоты тока электроустановки;
• способа электроснабжения (от стационарной сети; автономного источника питания электроэнергией);
• режима нейтрали нулевой точки источника питания электроэнергией (заземленная, изолированная нейтраль);
• вида исполнения (стационарные, передвижные, переносные);
• характеристики помещений по степени опасности поражения электрическим током;
• возможности снятия напряжения с токоведущих частей, на которых или вблизи которых должна быть выполнена работа;
• характера возможного прикосновения человека к элементам цепи тока (однофазное или двухфазное прикосновение, прикосновения, повышающие вероятность электропоражения. Электрическое разделение сети изолирует электроприемники от

общей сети, тем самым предотвращает влияние на них возникающих в сети токов утечки, емкостных проводимостей, замыканий на землю, последствий повреждения изоляции.

Состояние изоляции токоведущих частей в значительной мере определяет степень безопасности эксплуатации электроустановок.

Состояние изоляции электропроводов характеризуют тремя параметрами: электрической прочностью, электрическим сопротивлением и диэлектрическими потерями.

Электрическую прочность изоляции определяют испытанием на пробой повышенным напряжением, электрическое сопротивление - измерением, а диэлектрические потери - специальными исследованиями.

По правилам устройства электроустановок, допустимое сопротивление изоляции между фазными проводами и землей, а также между проводами разных фаз составляет не менее 0,5 МОм (500 000 Ом).

Контроль за состоянием изоляции электропроводов проводят не реже 1 раза в 3 года; профилактические испытания изоляции осуществляют в сроки, установленные ответственным за электрохозяйство на предприятии.

По исполнении изоляция бывает рабочая, дополнительная, двойная и усиленная. Рабочая изоляция токоведущих частей электроустановки обеспечивает защиту от поражения электрическим током. Изоляцию, применяемую дополнительно к рабочей, называют дополнительной электрической изоляцией. Сочетание рабочей и дополнительной изоляции называют двойной изоляцией. Например, в переносных лампах и ручном электроинструменте применяют двойную изоляцию , состоящую из рабочей изоляции токоведущих частей и дополнительной в виде корпуса, изготовленного из пластмассы, армированной для жесткости.

Усиленная изоляция представляет собой улучшенную рабочую изоляцию, которая обеспечивает такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная изоляция.

Нулевым защитным проводником в электроустановках является проводник, соединяющий зануляемые металлические конструктивные части оборудования с глухозаземленной нейтральной точкой источника тока.

Нулевой рабочий проводник также соединен с глухозаземленной нейтральной точкой источника тока, но предназначен для питания током электроприемников, т.е. он является частью цепи рабочего тока и по нему проходит рабочий ток.

Нулевой рабочий проводник должен иметь изоляцию, равноценную изоляции фазных проводников; сечение его должно быть рассчитано, как для фазных проводников, на длительное прохождение рабочего тока.

Нулевой рабочий проводник разрешается использовать одновременно и как нулевой защитный (за исключением приемников однофазного и постоянного тока). В этом случае нулевой рабочий проводник должен удовлетворять требованиям, предъявляемым к нулевым рабочим и защитным проводникам.

В нулевом рабочем проводнике, если его не используют одновременно как нулевой защитный, допускается ставить предохранители.

Ориентацию в электроустановках обеспечивают отличительной окраской. На основании требований ПУЭ электропроводка должна обеспечивать возможность легко распознавать проводники по всей длине сети. Голубой цвет используют для обозначения нулевого рабочего проводника; двухцветная комбинация зелено-желтого цвета - для обозначения нулевого защитного проводника; двухцветная комбинация зелено-желтого цвета по всей длине с голубыми метками на концах линии, которые наносят при монтаже, - для обозначения совмещенного нулевого рабочего и нулевого защитного проводников; черный, коричневый, красный, фиолетовый, серый, розовый, белый, оранжевый, бирюзовый цвета применяют для обозначения фазных проводников.

Указанная расцветка проводников (жил кабеля) соответствует международным стандартам и введена, чтобы предотвратить ошибочное подключение к корпусу электроприемника фазного проводника вместо нулевого защитного.

Недоступность токоведущих частей электроустановок обеспечивают, ограждая их и распологая их на недоступной высоте.

Ограждения выполняют прочными, негорючими, из сплошных металлических листов или сеток с ячейками размером не более 25x25 см. Возможны смешанные ограждения из сетки и сплошного листа. Распределительные щиты, щиты управления, релейные щиты, пульты должны иметь ограждения высотой не менее 1,7 м на расстоянии 10 см от токоведущих частей. Наименьшая высота расположения токопроводов в производственных помещениях над уровнем пола или площадки обслуживания должна быть не менее 3,5 м.

Провода воздушных линий электропередачи на территории предприятий и в населенной местности должны располагаться на недосягаемой высоте - от 6 м и выше.

Во многих электроустановках недоступность токоведущих частей обеспечивают, применяя блокировки различного вида. Блокировка представляет собой автоматическое устройство, с помощью которого заграждается путь в опасную зону электроустановки или становится невозможным выполнение неправильных и опасных для жизни действий по переключению коммутационной аппаратуры. Например, применяют электромагнитную блокировку между разъединителями и выключателями. Она устраняет возможность отключения разъединителя при наличии токов нагрузки в отключаемой цепи. Отсутствие такой блокировки может стать причиной образования электрической дуги при резком отключении рубильника. Воздействие электрической дуги на организм человека, как правило, приводит к летальному исходу.

Для предупреждения об опасности служат предупредительные плакаты. В соответствии с назначением их подразделяют на четыре группы: предостерегающие, запрещающие, разрешающие и напоминающие.

Стационарные предостерегающие плакаты укрепляют на оборудовании. Переносные предостерегающие плакаты применяют во время ремонтных работ и испытаний. Переносные запрещающие плакаты вывешивают также при ремонтах. Переносные разрешающие плакаты выполняют в виде круга на зеленом фоне.

Технические средства защиты. К техническим средствам защиты относятся: двойная изоляция, заземление, зануление и др.

Двойная изоляция. Двойная изоляция заключается в сочетании в одном электроприемнике двух независимых одна от другой ступеней изоляции. (Например, покрытие корпуса электрооборудования, вы- полненого из полимерных материалов, слоем изоляционного материала - краской, пленкой, лаком, эмалью и т.п.)

Применять двойную изоляцию наиболее рационально, когда в дополнение к рабочей электрической изоляции токоведущих частей корпус электроприемника изготавливают из изолирующего материала (пластмасса, стекловолокно).

Защитное заземление. Это преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус.

Принцип действия защитного заземления - понизить до безопасных значений напряжение прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус. Это достигается путем уменьшения потенциала заземленного оборудования (уменьшение сопротивления заземлителя), а также путем выравнивания потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземленного оборудования (подъемом потенциала основания, на котором стоит человек, до значения, близкого к значению потенциала заземленного оборудования).

В зависимости от места размещения заземлителя относительно заземляемого оборудования различают выносные и контурные заземляющие устройства.

Выносные заземлители располагают на некотором расстоянии от оборудования. При этом заземленные корпуса электроустановок находятся на земле с нулевым потенциалом, а человек, касаясь корпуса, оказывается под полным напряжением заземлителя.

Контурные заземлители располагают по контуру вокруг оборудования в непосредственной близости, поэтому оборудование находится в зоне растекания тока. В этом случае при замыкании на корпус потенциал грунта на территории электроустановки (например, подстанции) приобретает значения, близкие к потенциалу заземлителя и заземленного электрооборудования, и напряжение прикосновения снижается.

Зануление. Чтобы предотвратить электротравматизм при эксплуатации электрооборудования, конструктивные нетоковедущие металлические части которого оказались под напряжением вследствие замыкания тока на корпус, а также при других аварийных режимах сети, применяют зануление.

Физическая сущность зануления заключается в возникновении тока короткого замыкания между нулевым проводом и поврежденной фазой. Ток короткого замыкания может достигать сотен ампер - в результате плавкая вставка расплавляется или отключается тепловое реле и система обесточивается.

Основное требование безопасности к занулению заключается в уменьшении длительности отключения замыкания - оно должно быть не более долей секунды.

Так как время срабатывания плавких вставок предохранителей и тепловых расцепителей автоматов обратно пропорционально силе тока, то малое время срабатывания возможно при большой силе тока. Каждый отключающий аппарат имеет свою заводскую токовременную характеристику. Так, предохранитель срабатывает за 0,1 с, если ток короткого замыкания превысит его уставку (значение входной величины тока) в 10 раз и за 0,2 с - если в 3 раза. Время отключения предохранителя резко возрастает до 9... 10 с при небольшой силе тока короткого замыкания (в 1,3 раза). По условиям безопасности такая система зануления недопустима.

Для надежного и быстрого отключения электроустановки, находящейся в аварийном состоянии, необходимо, чтобы ток короткого замыкания превосходил ток уставки отключающего аппарата.

Заземление нейтрали в сети до 1000 В снижает напряжение зануленных корпусов электрооборудования и нулевого защитного проводника относительно земли до малого значения при замыкании фазы на землю. Повторное заземление нулевого защитного проводника практически не влияет на отключающую способность схемы зануления.Однако при отсутствии повторного заземления нулевого защитного проводника возникает опасность для людей, прикасающихся к зануленному оборудованию в период замыкания фазы на корпус. Кроме того, в случае обрыва нулевого защитного проводника эта опасность повышается, поскольку напряжение относительно земли других подключенных в этот участок сети зануленных корпусов электродвигателей может достигать фазного напряжения. Повторное заземление нулевого защитного проводника значительно уменьшает опасность поражения током, но не может устранить ее полностью.

Опасность поражения человека током возможна в следующих случаях:

• при замыкании фазы на корпус электрооборудования;
• при сопротивлении изоляции фаз относительно земли ниже определенного предела, что обусловлено повреждением изоляции, замыканием фазы на землю и пр.;
• при более высоком напряжении в сети (в результате замыкания в трансформаторе между обмотками высшего и низшего напряжений, замыкания между проводами линий разных напряжений и пр.);
• при прикосновении человека к токоведущей части, находящейся под напряжением и т.п.

Защитное отключение должно обеспечить автоматическое отключение электроустановок при однофазном (однополюсном) прикосновении к частям, находящимся под напряжением, не допустимым для человека, и (или) при возникновении в электроустановке тока утечки (замыкания), превышающего заданные значения.

Защитное отключение рекомендуется в качестве основной или дополнительной меры защиты, если безопасность нельзя обеспечить при заземлении или занулении, либо если заземление или зануление трудно выполнимо, либо нецелесообразно по экономическим соображениям. Устройства (аппараты) для защитного отключения в отношении надежности действия должны удовлетворять специальным техническим требованиям.

Защита от статического электричества. Все тела по электрическим свойствам подразделяют на проводники и изоляторы (диэлектрики). Если проводники способны проводить ток, то диэлектрики этой способностью не обладают. Поэтому на веществах и материалах, имеющих удельное объемное электрическое сопротивление более 10 5 Ом м (диэлектрик), при трении, дроблении, интенсивном перемешивании происходит перераспределение электронов с образованием на поверхностях соприкосновения двойного электрического тока, что является непосредственным источником возникновения статического электричества.

Искровые разряды статического электричества могут вызвать взрыв и пожар. Особенно большую опасность представляют разряды статического электричества, образующиеся при сливе и наливе легковоспламеняющихся и горючих жидкостей свободно падающей струей.

В производственных условиях накопление зарядов статического электричества может происходить на приводных ремнях, транспортерах, при движении пылевоздушной смеси в трубопроводах, например при транспортировке муки пневмосистемами или аэрозольтра- нспортом.

Заряды статического электричества могут накапливаться на людях, особенно если подошва обуви не проводит электрический ток, одежде и белье из шерсти, шелка или искусственного волокна, а также при движении по нетокопроводящему полу или выполнении ручных операций с диэлектриком. Потенциал изолированного от земли тела человека может превышать 7 кВ и достигать 45 кВ. Соприкосновение человека с заземленным предметом вызывает искровой разряд.

Энергия разряда этой искры может составлять 2,5...7,5 мДж. Кроме того, статическое электричество оказывает неблагоприятное действие на физиологическое состояние человека, подобное мгновенному удару электрическим током. Величина тока при этом незначительна и непосредственной опасности для человека не представляет. Однако искра, проскакивающая между телом человека и металлическим объектом, может стать причиной производственного травматизма и при определенных условиях даже создать аварийную ситуацию. В производствах, где существует опасность воспламенения взрывоопасных смесей разрядом с человека, необходимо обеспечить работающих электропроводящей (антистатической) обувью. Обувь считается электропроводящей, если электрическое сопротивление между электродом в форме стельки, находящимся внутри обуви, и наружным электродом меньше 10 7 Ом.

Покрытие пола, выполненное из бетона толщиной 3 см, спецбе- тона, пенобетона, считается электропроводящим.

Чтобы предотвратить возможность возникновения опасных искровых разрядов с поверхности получаемых и перерабатываемых веществ, используемых в производстве диэлектрических материалов, оборудования, а также тела человека, необходимо предусматривать меры защиты от разрядов статического электричества.

Чтобы устранить опасности от статического электричества, целесообразно выполнять следующее:

• отводить заряды путем заземления оборудования и коммуникаций; однако заземление неэффективно, когда применяют аппараты и трубопроводы из диэлектрика или если в процессе технологических операций на внутренней стороне стенки трубопроводов или оборудования происходит отложение нетокопроводящих материалов;
• добавлять в электризуемые вещества антистатические вещества (графит, сажа, полигликоли и др.), позволяющие уменьшить сопротивление этих веществ;
• увеличить относительную влажность воздуха (общую или только в местах образования зарядов статического электричества) до
• 70...75 %;
• проводить ионизацию воздуха, заключающуюся в образовании положительных и отрицательных ионов, которые нейтрализуют заряды статического электричества;
• ограничивать скорость движения твердых и жидких веществ в коммуникациях и оборудовании; заведомо безопасной скоростью движения и истечения диэлектрической жидкости является 1,2 м/с.

Практический способ устранения опасности от статического электричества выбирают с учетом эффективности и экономической целесообразности.

В приведенной ниже табл. 14.3 классифицированы средства защиты от поражения электрическим током.

Таблица 14.3

Классификация средств защиты от поражения электрическим током

Окончание таблицы 14.3

Безопасность при работе с электроустановками обеспечивается применением различных технических и организационных мер. Они регламентированы действующими правилами устройства электроустановок (ПУЭ). 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 кон-троль;

Установка оградительных устройств;

Предупредительная сигнализация и блокировка;

Использование знаков безопасности и предупреждающих плакатов;

Использование малых напряжений;

Электрическое разделение сетей;

Защитное заземление;

Выравнивание потенциалов;

Зануление;

Защитное отключение;

Средства индивидуальной электрозащиты.

Изоляция токопроводящих частей - одна из основных мер электробезопасности. 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 нор-мальную работу электрической установки и защиту персонала от поражения электрическим током. Двойная изоляция, со-стоящая из рабочей и дополнительной, используется в тех слу-чаях, когда требуется обеспечить повышенную электробезопас-ность оборудования (например, ручного электроинструмента, бытовых электрических приборов и т.д.).

Сопротивление двой-ной изоляции должно быть не менее 5 МОм, что в 10 раз пре-вышает сопротивление обычной рабочей. В ряде случаев рабо-чую изоляцию выполняют настолько надежно, что ее электросо-противление составляет не менее 5 МОм и потому она обеспечивает такую же защиту от поражения током, как и двой-ная. Такую изоляцию называют усиленной рабочей изоляцией.

При замыканиях тока на конструктивные части электрооборудования (замыкание на корпус) на них появляются напряже-ния, достаточные для поражения людей или возникновения по-жара. Осуществить защиту от поражения электрическим током и возгорания в этом случае можно тремя путями: защитным за-землением, занулением и защитным отключением.

Защитное заземление - это преднамеренное соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих час-тей электрооборудования, которые в обычном состоянии не на-ходятся под напряжением, но могут оказаться под ним при слу-чайном соединении их с токоведущими частями.

Рассмотрим схему действия защитного заземления на приме-ре трехфазной сети с изолированной нейтралью (рис. 9.2).

Рисунок 9.2 - Схема работы защитного заземления:

R из - сопротивление изоляции каждой из фаз относительно земли

Если человек прикоснется к заземленной электроустановке, находящейся под напряжением, то он попадет под напряжение прикосновения, определяемое по формуле

U пр =a 1 I з R з , (9.10)

где a 1 - коэффициент напряжения прикосновения или просто коэффи-циент прикосновения (a 1 < 1 и зависит от вида заземлителя);

I з - ток замыкания, А;

R з - сопротивление защитного заземления, Ом.

Ток, проходящий через тело человека, попавшего под на-пряжение прикосновения (, А), составит

где R с - сопротивление растеканию тока в земле, зависящее от удельного со-противления земли и сопротивления подошвы обуви человека, Ом.

Если человек находится в условиях высокой влажности (R c ® 0), предыдущую формулу можно упростить

Рассчитаем для случая, если I 3 = 4 А, R з = 4 Ом и a пр = 0,4 (контурный заземлитель):

Этот ток безопасен для человека, так как не превышает значения неотпускающего тока (10 мА).

Таким образом, принцип действия защитного заземления за-ключается в снижении до безопасных значений напряжений прикосновения (и напряжения шага), вызванных замыканием на корпус.

Защитному заземлению (занулению) подвергают металличе-ские части электроустановок и оборудования, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты, например, корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников, каркасы распределительных щитов, металличе-ские 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. Кроме того, в помещениях повышенной и особой опасности за-земляют установки с напряжением от 42 до 380 В переменного тока и от 110 до 440 В постоянного тока.

Заземляющее устройство - это совокупность заземлителя - металлических проводников, соприкасающихся с землей, и зазем-ляющих проводников, соединяющих заземляемые части электро-установки с заземлителем. В зависимости от взаимного располо-жения заземлителей и заземляемого оборудования различают вы-носные (рис.9.3) и контурные (рис.9.4) заземляющие устройства. Первые из них характеризуются тем, что заземлители вынесены за пределы пло-щадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или со-средоточены на некоторой части этой площадки.

Контурное заземляющее устройство, заземлители которого располагаются по контуру (периметру) вокруг заземляемого оборудования на небольшом расстоянии друг от друга (несколько метров), обеспечивает лучшую степень защиты, чем предыдущее.

Рисунок 9.3 - Схема выносного заземления:

1 - заземлители; 2 - заземляющие проводники; 3 - заземляемое оборудование; 4 - производственные здания

Рисунок 9.4 - Схема контурного заземления:

1 - заземлители; 2 - заземляющие проводники; 3 - заземляемое оборудование; 4 - производственное здание

Заземлители бывают искусственные , которые используются только для целей заземления, и естественные , в качестве кото-рых используют находящиеся в земле трубопроводы (за исклю-чением трубопроводов горючих жидкостей или газов), метал-лические конструкции, арматуру железобетонных конструкций, свинцовые оболочки кабелей и др. Искусственные заземлители изготавливают из стальных труб, уголков, прутков или полосо-вой ткани.

Требования к сопротивлению защитного заземления регла-ментируются ПУЭ. В любое время года это сопротивление не должно превышать:

4 Ом - в установках, работающих под напряжением до 1000 В; если мощность источника тока составляет 100 кВ×А и менее, то сопротивление заземляющего устройства мо-жет достигать 10 Ом;

0,5 Ом - в установках, работающих под напряжением вы-ше 1000 В с эффективно заземленной нейтралью. Наибольшее сопротивление заземляющего устройства (R ,Ом) не должно быть более 250/I 3 (но не более 10 Ом) в установках напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью. При использовании заземляющего устройства одновременно для ус-тановок напряжением до 1000 В, R не должно быть более 125/I 3 (но не более 4 или 10 Ом соответственно). В этих формулах I 3 - ток замыкания на землю, А.

Защитное зануление предназначено для защиты в трехфазных четырехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью, рабо-тающих под напряжением до 1000 В, так как в этих сетях ис-пользование защитного заземления неэффективно. Обычно это сети 220/127, 380/220 и 660/380 В.

Рассмотрим действие защитного зануления подробнее. Пусть имеется трехфазная трехпроводная сеть, работающая под напря-жением до 1000 В с заземленной нейтралью (рис. 9.5).

Рисунок 9.5 - Схема трехфазной трехпроводной сети до 1000 В с заземленной нейтралью

Если в такой схеме одна из фаз будет замкнута на корпус электропроводки (показана на схеме молниеобразной стрелкой), то величина тока (I 3 , А), протекающего в сети, определится из следующей зависимости

где U Ф - фазное напряжение, В;

R 0 - сопротивление заземления нейтрали, Ом;

R 3 - сопротивление корпуса электроустановки, Ом.

При этом на корпусе электроустановки возникает напряже-ние относительно земли (U к ), определяемое следующей форму-лой

Рассчитаем величину тока короткого замыкания (I 3 , А) для значений U ф = 220В и R 0 = R 3 = 4 Ом:

Ток короткого замыкания I 3 может оказаться недостаточным для срабатывания защиты, и электроустановка может не отклю-читься. Корпус электроустановки находится под опасным на-пряжением. Если человек случайно прикоснется к корпусу элек-троустановки, находящейся под этим напряжением, то ток, про-текающий через тело человека, составит

где a пр - коэффициент напряжения прикосновения.

Если a пр = 1 и U к = 110 В, то I чел = 110/1000 = 0,11 А = 110 мА. Этот ток превышает значение фибрилляционного, поэтому яв-ляется смертельно опасным. Таким образом, защитное заземле-ние в этом случае не обеспечивает надежной защиты человека, поэтому используют не заземление, а зануление.

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 предо-хранители, автоматы и др.). Зануление — это преднамеренное соединение с нулевым защитным проводником металлических нетокопроводяших частей, которые могут оказаться под напря-жением (рис. 9.6).

Проводник (1), который соединяет зануляемые части элек-троустановки 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 по-вреждения от сети. Это достигается срабатыванием элемента за-щиты сети от тока короткого замыкания (на рисунке этот эле-мент обозначен цифрой 2).

Цепь зануления I - II - III - IV - V имеет очень малое электрическое сопротивление (доли Ом). Ток короткого замы-кания, возникающий при замыкании на корпус и проходящий по цепи зануления, достигает большого значения (нескольких сотен ампер), что обеспечивает быстрое и надежное срабатыва-ние элементов защиты.

Рисунок 9.6 - Схема работы зануления:

1 - нулевой защитный проводник; 2 - срабатываемый элемент защиты; 3 - повторное заземление нулевого провода

Для устранения опасности обрыва нулевого провода устраи-вают его повторное многократное рабочее заземление через ка-ждые 250 м.

Основное требование безопасности к занулению: оно должно обеспечивать надежное и быстрое срабатывание защиты. Для этого необходимо выполнение следующего условия I кз ³ k I ном, где I ном - номинальное значение тока, при котором происходит сраба-тывание элемента защиты; k - коэффициент, характеризующий кратность тока короткого за-мыкания относительно номинального значения тока, при ко-тором срабатывает элемент защиты.

Время срабатывания элементов защиты зависит от силы то-ка. Так, для плавких предохранителей и тепловых автоматов при k = 10 время срабатывания предохранителя составляет 0,1 с, а при k = 3 - 0,2 с. Электромагнитный автоматический выключа-тель 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.

Еще одна система защиты - 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. 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 рисунке 9.7.

В передвижных установках напряжением до 1000 В;

Для отключения электрооборудования, удаленного от ис-точника питания, как дополнение к занулению;

В электрифицированном инструменте как дополнение к защитному заземлению или занулению;

В скальных и мерзлых фунтах при невозможности выпол-нять необходимое заземление.

Рисунок 9.7 - Схема защитного отключения:

1 - корпус электроустановки; 2 - автоматический выключатель; 3 - отключающая катушка; 4 - сердечник катушки; 5 - реле максимального напряжения; R 3 - сопротивление защитного заземления; I 3 - ток замыкания; I р - ток, протекающий через реле; R в - сопротивление вспомогательного заземления

К организационным мероприятиям, обеспечи-вающим безопасную эксплуатацию электроустановок отно-сятся оформление соответствующих работ нарядом или распо-ряжением, допуск к работе, надзор за проведением работ, стро-гое соблюдение режима труда и отдыха, переходов на другие работы и окончания работ.

Нарядом для проведения работы в электроустановках назы-вают 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 ч), требующих участия не более трех человек. Эти работы вы-полняют по распоряжению.

К организационным мероприятиям также относятся обуче-ние персонала правильным приемам работы с присвоением ра-ботникам, обслуживающим электроустановки, соответствующих квалификационных групп.

Важным вопросом электробезопасности является защита от удара молний, или молниезащита . Молниезащита - это система защитных устройств и меро-приятий, применяемых в промышленных и гражданских соору-жениях для защиты их от аварии, пожаров при попадании в них молнии. Молния - особый вид прохождения электрического тока через огромные воздушные промежутки, источник которого - атмосферный заряд, накопленный грозовым облаком.

Различают три типа воздействия тока молнии: прямой удар, вторичное воздействие заряда молнии и занос высоких потен-циалов (напряжения) в здания. При прямом разряде молнии в здание или сооружение может произойти его механическое или термическое разрушение. Последнее проявляется в виде плавле-ния или даже испарения материалов конструкции.

Вторичное воздействие разряда молнии заключается в наведении в замкну-тых токопроводящих контурах (трубопроводах, электропровод-ках и др.), расположенных внутри зданий, электрических токов. Эти токи могут вызвать искрение или нагрев металлических конструкций, что может стать причиной возникновения пожара или взрыва в помещениях, где используются горючие или взры-воопасные вещества. К этим же последствиям может привести и занос высоких потенциалов (напряжения) по любым металло-конструкциям, находящимся внутри зданий и сооружений под действием молнии.

Для защиты от действия молнии устраивают молниеот-воды (громоотводы). Это заземленные металлические конст-рукции, которые воспринимают удар молнии и отводят ее ток в землю. Различают стержневые и тросовые молниеотводы. Их защитное действие основано на свойстве молний поражать наибо-лее высокие и хорошо заземленные металлические конструкции.

Молниеотводы характеризуются зоной защиты, которая оп-ределяется как часть пространства, защищенного от удара мол-нии с определенной степенью надежности. В зависимости от степени надежности зоны защиты могут быть двух типов — А и Б. Тип зоны защиты выбирают в зависимости от ожидаемого количества поражений молнией зданий и сооружений в год (N ). Если величина N > 1, то принимают зону защиты типа А (сте-пень надежности защиты в этом случае составляет не менее 99,5%). При N £ 1 принимают зону защиты типа В (степень на-дежности этой защиты - 95% и выше).

Сегодня мы с читателем будем говорить на очень ответственную тему, а именно, обсудим основные организационно технические мероприятия от поражения электрическим током. Все мы привыкли воспринимать электричество как данность и, порой, забываем, насколько опасным оно может быть для жизни людей, поэтому не будет лишним напомнить, как обезопасить себя и свою семью от непредвиденных ситуаций, которые могут возникнуть и в быту.

Первым делом давайте определим некоторые термины, которые будут часто встречаться по ходу нашего материала:

• Токоведущая часть – участок проводки или электроустановки, находящийся во время работы под напряжением. Нулевой рабочий проводник, также относится к этой категории.
• Открытая проводящая часть – место электроустановки, к которому можно свободно прикоснуться. Номинально она под напряжением не находится, однако в силу определенных обстоятельств, этот элемент может тоже оказаться под напряжением, например, если будет нарушена изоляция.
• Сторонняя проводящая часть – оборудование, не являющееся частью электроустановки, но способное проводить ток.
• Прикосновение прямое – контакт живого организма (человека или животного) напрямую с токоведущей частью.
• Прикосновение косвенное – контакт с открытыми проводящими частями.
• Сверхнизкое напряжение – для переменного тока составляет показатель не более 50В, а для постоянного – 120В.
• Уравнивание потенциалов – соединение проводящих частей, приводящее к уравниванию в них потенциалов.
• Автоматическое отключение – размыкание одной или нескольких фаз в автоматическом режиме. Применимо также и для нулевого провода.

Теперь можно переходить непосредственно к материалу.

Основные меры защиты

Поражение током может возникать как при прямом, так и при косвенном прикосновении к токоведущим частям электроустановки.

Чтобы этого не происходило, применяются следующие меры (по отдельности или в группе):

• Изоляция токоведущих частей;
• Использование ограждения и оболочки;
• Возведение барьеров;
• Ограничение зоны доступа к работающей электроустановке;
• Применение, в качестве рабочего, сверхнизкого напряжения.

Это, что касается исправных электрических устройств.

На случаи повреждения изоляции, чтобы косвенное прикосновение не приводило к удару током, применяются:

• Заземление открытой части электроустановки;
• Использование различных устройств для организации автоматического отключения питания;
• Уравнивание и выравнивание потенциалов;
• Организация двойной, усиленной изоляции;
• Опять же – использование сверхнизких напряжений;
• Разделение электрических сетей;
• Обустройство изолирующих помещений, которые служат своеобразным буфером, никак не проводящим ток.

Интересно знать! Если электроустановка находится в зоне уравнивания потенциалов, то ей не требуется защита от прямых прикосновений. При этом максимальное рабочее напряжения для переменного тока не должно превышать 25В в помещениях, в которых отсутствует повышенная опасность, и 6В во всех остальных случаях. Для постоянного тока эти значения равны 60 и 15 Вольтам, соответственно.

Защита от косвенного прикосновения выполняется во всех случаях, если рабочее напряжение не попадает в категорию сверхнизких. Если речь идет о помещениях с повышенной опасностью, то подобные меры могут потребоваться и для более низких напряжений.

Общие условия применения мер защиты подробно расписываются в ГОСТ Р 50571.3-94.

Заземление защитное

Теперь давайте более подробно распишем основные меры защиты, перечисленные выше, и начнем с наиболее встречающейся – заземления.

Заземление прибора – это ничто иное, как соединение его открытой части с заземляющим устройством (контуром).

Само заземление делится на два типа:

1. Рабочее заземление – его еще называют функциональным. Точки электроустановок заземляются для того, чтобы обеспечить работу устройства, яркий пример – это нейтраль трансформатора.
2. И защитное заземление, устанавливаемое на приборы и оборудования в целях обеспечения безопасности. Применяется оно в сетях, где нейтраль изолирована, либо глухо заземлена.

Как мы знаем, электричество, как и вода, идет по наименьшему пути сопротивления. Поэтому при прикосновении к прибору находящемуся под напряжением ток потечет не через человека, а по альтернативному пути.

Справка! Сухая, чистая и неповрежденная кожа человека имеет расчетное сопротивление от 3000 до 100000 Ом, тогда как сопротивление проводника заземления практически нулевое.

Если вам интересны численные значения, установленные для защитных заземлений, то обратитесь к тексту ПУЭ, 7-е издание – оно подбирается в зависимости от режима нейтрали, сопротивления (удельного) для грунта и уровня напряжения.

Для заземлений измерение сопротивления выполняется сразу после монтажа или после капитального ремонта, только в самые сухие дни, к которым относятся: зимой – морозные, летом – жаркие. Тогда же производится измерение напряжения и на прикосновение. Выполняется такая процедура 1 раз за 6 лет.

В идеале у каждого введенного в эксплуатацию заземляющего устройства должен быть паспорт, в котором указываются:

• Схема устройства;
• Дата последней поверки и ее результаты;
• Технические данные;
• Характер произведенного ремонта и внесенных изменений.

Защитное зануление

Организационные меры защиты от поражения электрическим током могут выполняться в виде зануления устройств. Это преднамеренное соединение открытых частей приборов с нейтралью самого источника электропитания, также выполняемое в целях безопасности. На схеме выше показана принципиальная схема такого соединения.

Суть подключения состоит в том, чтобы превратить любые утечки тока при прикосновении к корпусу электроустановки в однофазное короткое замыкание. В результате ток вырастает до достаточной величины, чтобы сработало автономное устройство защиты, которое автоматически отключит подачу питания – разомкнет цепь на фазе.

Другими словами, принципиальное отличие такой схемы от защитного заземления заключается в том, чтобы сократить время, за которое человека может ударить током. Все мы знаем, что ток в цепи протекает с огромной, световой скоростью, так что время срабатывания защитного оборудования измеряется десятыми долями секунд.

Для автоматического отключения фазы в цепях до 1 кВ применяются плавкие предохранители и специальные выключатели.

Интересно знать! Надежное срабатывание плавкого предохранителя происходит тогда, когда ток в цепи превысит его номинальное значение в 3 раза, поэтому изготовление этих элементов своими руками строго запрещено. Цена экономии невелика, но риск…

Уравнивание потенциалов

Схема соединения проводников при уравнивании подразумевает достижение равенства потенциалов.

• Если кто не знает, то напряжение – это разница потенциалов на концах проводника. Если этой разницы нет, то и ток течь не будет.
• Другими словами, задача такого соединения сделать среду, в которой передвигается человек, свободной от образования разности потенциалов – все проводящие части электроустановок и неэлектротехнического оборудования, находящегося в помещении (водопроводные трубы, трубы отопления и прочее), соединяются друг с другом.
• В результате, если возникает пробой на корпус электрического прибора, то под таким же напряжением оказываются все потенциальные проводники, включенные в цепь.

Защитное оборудование

Понятно, что схемы защиты не могут функционировать без нужного оборудования.

Автомат УЗО

Наиболее эффективными и распространенными защитными устройствами являются автоматы автоматического отключения – УЗО. К неоспоримому достоинству этих устройств относится не только возможность защиты при касании человеком открытых частей прибора (корпуса), но и при касании токоведущих частей.

• Суровая статистика по электротравматизму показывает, что подавляющее число случаев поражения человека током происходит именно во время контакта с токоведущими частями, ведь изоляция выходит из строя достаточно редко.
• Именно поэтому, применение УЗО считается обязательным условием обеспечения достаточной безопасности пользователей.
• Принцип работы таких агрегатов заключается в постоянном контроле за некоторой входной величиной, которая сравнивается с номинальной. В случае отклонений моментально происходит разъединение цепи.

• УЗО отличаются друг от друга эффективностью, которая измеряется временем, уходящим на срабатывание защиты. Отключение происходит обычно спустя 0,06-0,13 секунд. Скорость срабатывания зависит от конструкции датчика и преобразователя.
• В качестве исполнительных органов таких устройств применяются магнитные пускатели, контакторы и автоматические выключатели.
• Параметр электричества, который дает возможность оборудованию заключать, что произошло поражение током, называется входным сигналом УЗО – чаще всего анализируется сила тока в цепи.
• Наиболее безопасное оборудование настроено таки образом, что аппарат срабатывает тогда, когда входной сигнал равен самой большой величине допускаемого тока, который проходит сквозь тело человека.

ПУЭ четко описывает все требования, которые относятся к применению УЗО:

• УЗО, которые реагируют на дифференциальный ток, на групповые линии под питание розеточных сетей, расположенные на улице и в помещениях повышенной опасности, ставятся в обязательном порядке. К примеру, на розетки в ванной комнате, отнесенные от места приема душа на 0,6 метра, ставится УЗО, реагирующее на дифференциальный ток не более 30 мА.
• УЗО ставится и тогда, когда имеющаяся автоматика (пробки) не в состоянии разомкнуть цепь быстрее, чем за 0,4 секунды в сетях на 220В, по причине низкого значения токов и если отсутствует системы, выравнивающие потенциалы.
• Ставятся эти устройства и на передвижные электроустановки, получающие питание от стационарных источников. Помимо этого, они имеют защиту в виде защиты устройства от сверхтоков.
• УЗО ставятся на электроустановки, получающие питание от сети с глухозаземленной нейтралью, с защитным заземлением открытых частей, которые не соединены с нейтралью. При этом устройство подбирается с учетом потенциала корпуса электроустановки по сравнению с землей.
• Нельзя применять устройства защитного отключения в трехфазных сетях, у которых нейтраль – это один общий проводник.

УЗО должны периодически подвергаться проверке. Сроки ее проведения обычно определяет инструкция завода изготовителя, однако этот период не может превышать одного квартала. Для включенного в сеть УЗО, проверка выполняется нажатием на кнопку «тест» или просто «т».

Совет! При обнаружении неисправности, эксплуатация электрооборудования, не имеющего других степеней защиты, запрещается.

Прочие средства защиты для сетей до 1000В

Не все коллективные меры защиты поражения электрическим током являются оборудованием в цепи. Данные приспособления принято разделять на основные и дополнительные.

К разряду первых относят:

• Изолирующая штанга – оборудование, которым можно касаться электроустановок во время их работы. Их корпус сделан из качественного диэлектрика, в зависимости от типа которого, эти приспособления можно применять в установках до 550кВ.

• Токоизмерительные и изолирующие клещи – предназначены для замены предохранителей в установках, работающих под напряжением до 1000В, либо измерения тока в цепи. Применяется совместно с диэлектрическими перчатками и защитными очками.

• Указатели напряжения или другими словами тестеры . Применяются для проверки текущего напряжения в электрической сети.

• Изолированный инструмент и диэлектрические перчатки. Тут все предельно понятно, стоит упомянуть лишь, что к изолированному инструменту относятся любые монтажные приспособления с ручками покрытыми слоем диэлектрика, которые применяются при монтаже и ремонтных работах в электроустановках.

Дополнительные меры защиты отличает то, что они не в состоянии защитить от поражения током сами по себе, и могут применяться только совместно с основными. Служат они для защиты шага и прикосновения.

К ним относятся:

• Диэлектрические галоши;

• Ковры диэлектрические;

• Диэлектрические подставки и подкладки различной конфигурации;

• Изолирующие колпаки.

Но и это далеко не все. Также при работе с электроустановками иногда необходимо пользоваться средствами индивидуальной защиты в виде касок, очков и щитков, респираторов и противогазов, рукавиц и страховочных средств от падения с высоты.

Своевременное обеспечение персонала всеми средствами защиты, а также их надлежащее состояние – это залог безопасной работы.

Первая помощь при ударах током

Бывает так, что, несмотря на все предосторожности, удары электрическим током происходят все равно. В зависимости от текущего напряжения и силы тока, последствия могут различаться, просто от дискомфорта до смертельного исхода.

Порой, своевременные действия способны спасти жизнь человеку, поэтому давайте немного поговорим про то, как оказывается первая помощь при поражении электрическим током.

Основные правила

Первое, что нужно помнить – до человека, которого бьет током нельзя прикасаться голыми руками, иначе, бить начнет и вас.

• Заботимся о своей безопасности. Для того чтобы убрать от пострадавшего провод нужно надеть перчатки – лучше резиновые, но при их отсутствии любые сухие. Ток может протекать и по полу, поэтому обязательно нужно находиться в обуви, либо стоять на диэлектрической поверхности.
• Теперь убираем с потерпевшего провод и оттаскиваем его в сторону не менее чем на 10 метров. Тащить обязательно нужно за одежду, чтобы нечаянно не нанести травму.
• Вызываем бригаду скорой помощи.
• Прощупываем пульс через сонную артерию, проходящую в шее. По запястью его определить сложнее, так как сосуды там мельче, да и если вы находитесь до сих пор в перчатках, то можете просто его не услышать.

• Если пострадавший потерял сознание, то необходимо проверить реакцию его зрачков на свет. Приподнимается верхнее веко, после чего смотрится, изменяется ли диаметр зрачка. Если света вокруг мало, понадобится фонарик.
• Проверить можно и наличие дыхания.
• Если пульса и дыхания нет, а зрачок имеет большой диаметр и не реагирует на свет, то значит, у пострадавшего наступила клиническая смерть. Необходимо срочно провести реанимационные сердечно-легочные мероприятия (непрямой массаж сердца и искусственное дыхание).
• Если человека сознание не покинуло, то ему необходимо придать лежачую позу на боку и укрыть его сверху одеялом или курткой, чтобы он согревался.
• Пострадавшего нельзя оставлять одного, так как его состояние может ухудшиться в любую минуту. Ждем приезда врача, который уже примет решение, что делать дальше.

Интересно знать! После успешной реанимации нередки случаи повторной остановки сердца, поэтому за состояние пострадавшего нужно постоянно следить.

Помните, что оказание первой помощи пострадавшему достаточно шоковый момент, поэтому держите себя в руках и не думайте ни о чем другом, кроме того, что вы можете спасти чужую жизнь. Эмоции нужно отложить на потом.

Дать точную оценку состояния пострадавшего сможет только профессионально подготовленный врач, но и вы по описанным признакам сможете понять степень поражения человека.

Как освободить человека от проводов

Особенность удара человека током в том, что если он держится руками за проводник, происходит непроизвольное сокращение мышц, из-за чего убрать провод становится очень сложно, а человека при этом продолжает трясти и бить. Оказать помощь ему вы, не сможете до тех пор, пока не обесточите проводник или не устраните контакт.

• Самым оптимальным решением будет отключение тока во всей цепи, если по близости имеется соответствующий рубильник или выключатель.
• В противном случае обязательно понадобятся сторонние приспособления: перчатки или сухая доска.
• В случае, когда пострадавший крепко обхватил провода, можно перерубить их топором, держать за деревянную ручку.

Если удар током произошел на высоте, то дополнительно необходимо учитывать возможность падения человека.

Поддержание жизненных функций

К таковым действиям относятся все реанимационные мероприятия, а также следующее:

• Если при касании вы чувствуете, что человек холодный, то его необходимо укрыть, за исключением мест с ожогами, так как это значительно усилит болевой эффект.
• Человеку нужно придать наиболее удобное положение.
• Если на лицо вторичные травмы с кровотечениями, то их нужно купировать. Тут важно помнить, что при венозном кровотечении кровь выталкивается толчками, и она имеет темный оттенок. В этом случае накладывается жгут прямо на место очага. Для артериального кровотечения характерно, что кровь выходит струей и имеет ярко-красны, алый оттенок – жгут накладывается немного выше раны.
• Если у человека имеются переломы, то на конечность нужно наложить шину, в качестве которой подойдет любой ровный и жесткий предмет.
• При падении человек может получить травму позвоночника. В таком случае его перемещение лишний раз производить не рекомендуется.
• Пытаться вправлять вывихи не стоит, так как вы можете только навредить.

Что нельзя делать

Не менее важно не забывать про то, что делать во время оказания помощи запрещается:

• Во-первых , прикасаться голыми руками к человеку под напряжением и проводам, чтобы не получить удар самому.
• Во-вторых , пострадавшему нельзя придавать положение сидя, даже если он находится в сознании.
• В-третьих , не пытайтесь обработать термические ожоги мазями или всякими народными средствами.
• В-четвертых , не давайте пострадавшему никаких лекарств, даже если знаете, что нужно. Приехавшие врачи могут повторить прием, из-за чего может получиться передозировка.
• И в-пятых , не оставляйте потерпевшего, даже если признаки жизни отсутствуют. Проводите реанимационные мероприятия до приезда врачей, так как снабжение тканей кровью и кислородом останавливаться не будет.

На этой, не совсем позитивной ноте, закончим статью. Техника безопасности и первая помощь при поражении током – это те знания, которые не будут лишними. Никогда не знаешь, что может произойти рядом с тобой в следующую минуту. Если желаете подробнее разобраться в правилах оказания первой помощи при ударах током, то просмотрите прикрепленное видео.