5. Защитное разделение сети представляет собой деление электросети большой протяженности на короткие участки, соединенные между собой разделительными трансформаторами.

Защитное действие основано на том, что потребитель отделен от первичной сети. Вследствие этого при пробое изоляции в электроприемнике на корпус опасности для человека не возникает (см. п.2.4.10).

6. Сверхнизкое (малое) напряжение достигается путем применения низковольтного оборудования или электрифицированного инструмента, подключенного к сети через понижающий трансформатор (см. п.2.4.11).

7. Барьеры, защитные ограждения (см. рис. 2), оболочки (см. рис.1,3), недоступность токоведущих частей (см. рис. 4).

Защитные ограждения по конструктивному исполнению бывают сплошными и сетчатыми. В качестве материала используется диэлектрик (древесина, гетинакс, текстолит, оргстекло и т. д.) или сталь. Для исключения возможности одновременного прикосновения человека к корпусам оборудования и металлоконструкциям зданий (батареи, трубы и т. д.) последние закрывают диэлектрическими щитами, выполняющими роль ограждения.

Недоступность токоведущих частей электроустановок предполагает их размещение вне зоны досягаемости, например, на большой высоте. При выборе высоты следует учитывать возможность неумышленного прикосновения к токоведущим частям электрооборудования металлическими предметами. Высота расположения проводов воздушных линий электропередач зависит от величины напряжения и места прохождения линии.

8. Блокировки - это устройства, предотвращающие воздействие на работающих электрического тока в результате ошибочных действий.

По принципу действия блокировка подразделяется на электрическую и механическую.

Электрическая блокировка разъединяет цепь питания с помощью блокировочных контактов, например, при снятии кожуха (открывании двери) высоковольтного устройства.

Механическая блокировка выполняется, преимущественно, в виде механических устройств (стопоры, замки, винтовые конструкции и т. д.), которые препятствует снятию кожуха (открыванию двери, панели и т. п.) без предварительного снятия напряжения.

9. Сигнализация предназначена для предупреждения персонала о наличии или отсутствии напряжения в электроустановках. Применяют звуковую и световую сигнализацию.

10. Плакаты и знаки безопасности служат для предупреждения об опасности приближения людей к частям электроустановок под напряжением, а также для запрещения пользоваться коммутационными устройствами, которые могут подавать напряжение в момент ремонта, осмотра или профилактики, см. рис. 5.

В зависимости от назначения плакаты и знаки делятся на:

- предупреждающие («Стой – высокое напряжение!», «Не влезай – убьет!» и др.);

- запрещающие («Не включать – работают люди!» и др.);

- предписывающие («Работать здесь!» и др.);

- указательные («Заземлено» и др.).

11. Электрозащитные средства, к которым относятся изолирующие и токоизмерительные клещи, штанги, диэлектрические перчатки, галоши, боты, резиновые коврики, изолированные стремянки, изолированные рукоятки монтерского инструмента и др., см. рис. 6.

а б в г

Рисунок 1 – Потребители электроэнергии с двойной изоляцией

а б в г

Рисунок 2 – Защитные ограждения

а б в

Рисунок 3 - Защитные оболочки

а б в

Рисунок 4 – Недоступность токоведущих частей

а б в г д

Рисунок 5 – Типовые знаки электробезопасности

а б в

г д е

ж з и к

Рисунок 6 – Электрозащитные средства

2. Электроустановка в трехфазной четырехпроводной сети переменного тока напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью

Согласно ДБН В.2.5-27-2006 и ПУЭ-2011, в данной сети применяется система заземления типа TN-C, в которой обозначены: T - земля (terra); N - нейтраль (neutral); C – объединять (combine). Символом PEN обозначен проводник, объединяющий в себе функции защитного (PE - protective earthing – защитное заземление) и нейтрального (N) проводников, см. рис.7.

Особенностями безопасной эксплуатации электроустановок в данной сети являются:

- изоляция линейных (фазных) проводников от земли;

• заземление нейтрали (соединение нейтрали источника с землей);

• зануление;

• защитное автоматическое отключение питания при сверхтоке (токе КЗ);

• повторное заземление PEN-проводника.

С целью защиты также могут использоваться остальные меры, приведенные в п. 2.4.1 за исключением устройств защитного автоматического отключения питания, срабатывающих от дифференциального тока (УЗО). В системах TN-C их использование запрещено (см. ПУЭ-2011).

На рис. 7 показана схема подключения потребителей к сети (1- трехфазного; 2 - однофазного).

Рисунок 7 - Схема подключения трехфазного (1) и однофазного (2) потребителей

В табл. 1 приведены максимально допустимые для любого времени года значения сопротивления заземления нейтрали () в зависимости от напряжения сети.

Таблица 1. Максимально допустимые значения

Напряжение сети, В	, Ом
660/380	2
380/220	4
220/127	8

Занулением называется преднамеренное соединение открытых проводящих частей электроустановок, с многократно заземленным PEN- (PE)- проводником трансформатора (генератора). Оно обеспечивает выравнивание потенциалов открытых проводящих частей и возможность срабатывания защитного автоматического отключения питания при сверхтоке. Область применения занулення - трехфазные четырехпроводные сети напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью (системы TN).

При пробое изоляции фазное напряжение замыкается на открытую проводящую часть, подключенную к многократно заземленному PEN-проводнику, что равносильно кратковременному однофазному короткому замыканию (КЗ). Сверхток (ток КЗ), возникающий в цепи «фаза-нуль», приводит в действие защитное устройство, которое отключает поврежденный участок сети.

Согласно ДБН В.2.5-27-2006, максимально допустимое время срабатывания защитного устройства в цепях с рабочими токами до 32 А и напряжением между линейным проводом и землей 220 В составляет 0,4 с при переменном токе и 5 с при постоянном токе.

На рис. 7 защитные устройства показаны в виде предохранителей. Петля тока КЗ показана пунктиром.

Ток короткого замыкания (сверхток) определяется фазным напряжением и полным сопротивлением петли «фаза-нуль»:

, (1)

где - фазное напряжение, ;;- полные сопротивления, соответственно, фазного проводника, PEN-проводника и обмотки трансформатора источника.

В качестве защитных устройств могут использоваться плавкие предохранители (см. рис. 8) или автоматические выключатели (см. рис. 9). Для надежного и своевременного отключения аварийного участка необходимо, чтобы ток КЗ значительно (с запасом) превосходил ток установки автоматического выключателя или номинальный ток плавкого предохранителя

, (2)

где - коэффициент кратности тока. В электроустановках до 1000 В его значение должно быть не меньше:

3 - для плавких предохранителей или автоматов с обратной зависимой от тока характеристикой;

4 - при защите предохранителями или автоматами с обратной зависимой от тока характеристикой во взрывоопасных установках;

1,4 - для автоматов с электромагнитными расцепителями и номинальной силой тока до 100 А;

1,25 - для автоматов с электромагнитными расцепителями и номинальной силой тока более 100 А.

Полная проводимость PEN-проводника во всех случаях должна быть не менее 50% проводимости фазного проводника .

При расчете защитного устройства необходимо исключить ложные срабатывания, вызванные переходными процессами (включение или выключение) при работе потребителей. Так, например, при включении мощных электродвигателей токи пусковых обмоток могут в 3…7 раз превосходить рабочие токи. Таким образом, номинальный ток срабатывания защитного устройства должен быть с запасом больше максимального рабочего тока.

а - ПН-2-100 б - ПР-2-60 в - НПН 2-60 г - ППА /3

Рисунок 8 – Плавкие предохранители

а б в

а, б – однофазные; в - трехфазный

Рисунок 9 – Автоматические выключатели