|
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ЗАЩИТЫ ОТ ЭЛЕКТРОПОРАЖЕНИЯ
Все существующие электрозащитные меры по принципу их выполнения можно разделить на три основные группы:
- обеспечение недоступности для человека токоведущих частей электрооборудования;
- снижение возможного значения тока через тело человека до безопасного значения;
- ограничение времени воздействия электрического тока на организм человека.
Результат действия электрического тока — поражение человека является величиной случайной и определяется целым рядом факторов. Важнейшими из них являются факторы, определяющие состояние оборудования (исправное/неисправное) и человека (прямое/косвенное прикосновение, переходное, внутреннее сопротивление тела человека).
Поражение человека происходит при совпадении двух факторов Р(А) и Р(В), где:
Р(А) — вероятность того, что при прикосновении к электроустановке человек попадет под
электрическое напряжение;
Р(В) — вероятность того, что количество электричества (т.е. ток и длительность его протекания),
проходящее через тело человека, превысит допустимое значение.
Фактор Р(В) зависит от фактора Р(А), поэтому вероятность поражения электрическим током Рh определяется
выражением:
Рh = Р(В/А) Р(А).
Р(А), в свою очередь, можно определить как:
Р(А) = Р(С) Р(D),
где:
Р(С) — вероятность прикосновения человека к проводящим частям электроустановки;
P(D) — вероятность появления на проводящих частях электроустановки напряжения.
Таким образом, вероятность поражения определяется выражением:
Рh = Р (С) Р(D) Р(В/А).
Защитные меры, в зависимости от того, на какой из трех сомножителей выражения, определяющего вероятность поражения Рh, они влияют (уменьшают), делятся на следующие:
Организационные меры защиты (для квалифицированного персонала), определяющие P(C):
оформление работ нарядом-допуском, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;
подготовка рабочих мест и допуск к работе;
надзор во время выполнения работы;
оформление перерывов и переводов на новое рабочее место по окончании работ.
Организационно-технические меры, определяющие Р(D):
изоляция и ограждение токоведущих частей электрооборудования, применение блокировок,
режимов работы сети, защитных средств, предупредительных плакатов, сигнализации,
изоляции, изолирования рабочего места, переносных заземлителей и др.
Технические меры защиты, определяющие Р(В/А):
защитное заземление;
автоматическое отключение питания (защитное зануление, защитное отключение);
уравнивание потенциалов;
выравнивание потенциалов;
двойная изоляция, изолирование рабочего места;
сверхнизкое (малое) напряжение;
защитное электрическое разделение сетей;
контроль, профилактика изоляции, обнаружение ее повреждений, защита от замыканий на землю;
защита от перехода напряжения с высшей стороны на низшую;
грозозащита.
Каждая из перечисленных технических мер защиты представляет собой комплекс нормативных
технических документов.
В стандарте ГОСТ Р МЭК 61140-2000 основное правило защиты от поражения электрическим
сформулировано следующим образом. Опасные токоведущие части не должны быть доступными,
доступные проводящие части не должны быть опасными:
в нормальных условиях;
при наличии неисправности.
Указанный ГОСТ (п.6) подразделяет типовые меры защиты на две категории: основная защита при наличии неисправности.
В одной и той же электроустановке, системе или электрооборудовании могут использоваться
приведенных ниже мер защиты.
1. Защита с помощью автоматического отключения источника питания
Защитная мера, при которой:
основная защита обеспечивается основной изоляцией между опасными токоведущими
открытыми проводящими частями, и защита в условиях неисправности обеспечивается автоматическим отключением источника питания.
2. Защита с помощью двойной или усиленной изоляции
Защитная мера, при которой:
основная защита обеспечивается основной изоляцией опасных токоведущих частей, и
защита при наличии неисправности обеспечивается дополнительной изоляцией, или
основная защита и защита при наличии неисправности обеспечиваются усиленной изоляцией
опасными токоведущими частями и доступными частями (проводящими частями и поверхностями
изоляционного материала).
3. Защита с помощью выравнивания потенциалов
Защитная мера, при которой:
основная защита обеспечивается с помощью основной изоляции между опасными токоведущими
частями и открытыми проводящими частями, и
защита при наличии неисправности обеспечивается с помощью системы выравнивания потенциалов,
обеспечивающей защиту и препятствующей возникновению опасных напряжений между одновременно
доступными открытыми и сторонними проводящими частями.
4. Защита с помощью электрического разделения цепей
Защитная мера, при которой:
основная защита обеспечивается с помощью основной изоляции между опасными токоведущими
частями и открытыми проводящими частями отделенной цепи, и
защита в условиях неисправности обеспечивается:
простым отделением цепи от других цепей и заземления, и
с помощью выравнивания потенциалов без осуществления заземления и межсоединения
проводящих частей отделяемой цепи в случае, когда к отделяемой цепи подсоединены несколько электрооборудования.
Не допускается преднамеренное соединение открытых проводящих частей с нулевым защитным заземляющим проводником.
5. Защита с помощью нетокопроводящей среды
Защитная мера, при которой:
основная защита обеспечивается с помощью основной изоляции между опасными токоведущими частями и открытыми проводящими частями, и защита в условиях неисправности обеспечивается с помощью нетокопроводящей среды.
6. Защита с помощью системы БСНН (SELV — Safety extra-low voltage — рис. 2.4)
БСНН — система безопасного сверхнизкого напряжения.
Защитная мера, при которой защита обеспечивается:
за счет ограничения напряжения в цепи (система БСНН), и
защитное отделение системы БСНН от всех цепей, помимо систем БСНН, ЗСНН (PELV), и
простое отделение системы БСНН от других систем БСНН, систем ЗСНН и от заземления.
Не допускается преднамеренное соединение открытых проводящих частей с нулевым защитным (РЕ) или заземляющим проводником.
В специальных помещениях, где требуется система БСНН и используется защитное экранирование, защитный
экран должен быть отделен от каждой соседней цепи с помощью основной изоляции, рассчитанной на самое высокое из имеющихся напряжений.
7. Защита с помощью системы ЗСНН
ЗСНН — заземленная система безопасного сверхнизкого напряжения.
Защитная мера, при которой защита обеспечивается за счет:
ограничения напряжения в цепи, которая может быть заземлена и (или) открытые проводящие части которой могут быть заземлены (система ЗСНН), и
защитного отделения системы ЗСНН от всех цепей, помимо БСНН и ЗСНН.
По ГОСТ Р 50571.3-94 система БСНН (SELV) — защитная мера, которая предусматривает следующее.
Основная защита осуществляется путем ограничения напряжения в цепи БСНН до сверхнизкого значения, отделением цепей системы БСНН от всех других цепей.
Дополнительная защита состоит в том, что отделение цепей системы БСНН от других цепей является защитным разделением: цепи системы БСНН отделены от земли.
Преднамеренное присоединение открытых проводящих частей к защитному проводнику не допускается.
Система ЗСНН (PELV — Protection extra-low voltage — рис. 2.5) — защитная мера, которая
предусматривает следующее:
Основная защита осуществляется путем ограничения напряжения в заземленной цепи системы ЗСНН до сверхнизкого значения, разделением цепи системы ЗСНН от всех других цепей.
Дополнительная защита состоит в том, что разделение цепи системы от других цепей является защитным разделением.
Допускается присоединение открытых проводящих частей электрооборудования (кроме
электрооборудования класса III) к защитному или заземляющему проводнику, если это предусматривается соответствующим стандартом на изделие.
Защитное отключение согласно классификации по ГОСТ Р МЭК 61140-2000 относится к категории мер защиты: «Защита с помощью автоматического отключения источника питания» и осуществляет защиту человека от поражения в условиях неисправности электроустановки — повреждении или пробое изоляции
электроустановки на корпус.
В настоящее время защитное отключение является одним из наиболее эффективных электрозащитных средств.
Современная система электробезопасности должна обеспечивать защиту человека от поражения в двух наиболее вероятных и опасных случаях:
-при прямом прикосновении к токоведущим частям электрооборудования;
-при косвенном прикосновении.
Под косвенным прикосновением понимается прикосновение человека к открытым проводящим частям
оборудования, на которых в нормальном режиме (исправном состоянии) электроустановки отсутствует
электрический потенциал, но при каких-либо неисправностях, вызвавших нарушение изоляции или ее пробой на корпус, на этих частях возможно появление опасного для жизни человека потенциала (рис. 2.6).
Система электробезопасности включает в себя ряд организационных и технических мероприятий.
Согласно ГОСТ Р 50571.3-93 п. 412 для защиты от прямого прикосновения служат мероприятия, предотвращающие прикосновение к токоведущим частям: изоляция токоведущих частей, применение ограждений и оболочек, установка барьеров, размещение вне зоны досягаемости.
Дополнительная защита от электропоражения при прямом прикосновении достигается путем применения устройств защитного отключения.
Устройство защитного отключения является превентивным электрозащитным мероприятием и в сочетании современными системами заземления (TN-S, TN-C-S, ТТ) обеспечивает высокий уровень электробезопасности при эксплуатации электроустановок.
Защита от поражения при косвенном прикосновении (ГОСТ Р 50571.3-93 п. 413) обеспечивается
следующими мероприятиями:
- применением УЗО;
- применением нулевых защитных проводников в электроустановках зданий с системой заземления TN
или защитных проводников в электроустановках зданий с системой заземления TT в комплексе с устройствами защиты от сверхтока (предохранителями, автоматическими выключателями).
В Приложении 2 даны приведенные в ГОСТ Р МЭК 61140-2000 (ПРИЛОЖЕНИЕ В) схемы электрических сетей примерами повреждений, учитываемыми при выборе и обосновании мер защиты от поражения электрическим током при наличии неисправности.
|
