5.5 Электробезопасность

Сила тока I – основной фактор, обусловливающий степень поражения. Она пропорциональна напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению цепи R:

(5.1)

где U – напряжение, В;

R – сопротивление цепи, Ом.

Средства и способы защиты человека от поражения электрическим током сводятся к следующему [65]:

– уменьшению рабочего напряжения электроустановок;

– выравниванию потенциалов (заземление, зануление);

– электрическому разделению цепей высоких и низких напряжений;

– увеличению сопротивления изоляции токоведущих частей;

– применению устройств защитного отключения и средств коллективной защиты, а также изолирующих средств защиты.

Напряжение до 42 В переменного и 110 В постоянного тока не вызывает поражающих факторов при относительно непродолжительном воздействии [66]. Поэтому везде, где это возможно, кроме случаев, специально оговоренных в правилах, следует применять электроустановки с рабочим напряжением, не превышающим приведенных значений, без дополнительных средств защиты.

Однако при повышении мощности электроустановок с низким рабочим напряжением возрастают потребляемые ими токи, а следовательно, увеличиваются сечение проводников, габариты, потери энергии, и стоимость электроустановок. Самыми экономичными считаются электроустановки с напряжением от 220 до 380 В. Такие напряжения опасны для жизни человека, что вызывает необходимость применения дополнительных защитных средств (защитные заземление и зануление) [67].

Защитное заземление – преднамеренное соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с землей. 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.

Принцип действия защитного заземления — снижение до безопасных значений напряжения прикосновения и шагового напряжения, возникающих при замыкании фазы на корпус.

Это достигается уменьшением потенциала φ заземленного оборудования (в силу малого сопротивления заземляющего устройства от 4 до 10 Ом), а также выравниванием потенциалов заземленного оборудования и основания (за счет увеличения потенциала основания, на котором стоит человек, до значения, близкого к потенциалу заземленного оборудования).

В качестве заземлителей в первую очередь используются естественные: металлические и железобетонные конструкции зданий, которые должны образовывать непрерывную электрическую цепь по металлу. При выполнении искусственных заземляющих устройств применяют стальной прокат длиной от 2,5 до 3 м. Соединения одиночных заземлителей выполняют стальной полосой сечением 4 на 40 мм или профилем круглого сечения диаметром 6 мм и более.

Типы заземляющих устройств. Различают контурное и выносное заземляющие устройства. При контурном заземлении одиночные заземлители располагаются равномерно по периметру площадки, на которой размещено оборудование, подлежащее заземлению. Внутри защищаемого контура достигается выравнивание потенциалов земли, что определяет минимальные значения напряжения прикосновения и шагового напряжения Выносное заземляющее устройство размещается вне площадки, где располагается заземляемое оборудование, поэтому выравнивание потенциалов земли и корпусов заземленного оборудования достигается в меньшей степени. Выносное заземление применяют при малых значениях тока замыкания на землю в установках напряжением до 1000 В, где потенциал заземлителя не выше допускаемого напряжения прикосновения.

Зануление – преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. 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. 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.