26 Экранирование электромагнитных полей электротехнических

устройств

Экранирование является конструктивным средством ослабления любых излучений. Оно может быть осуществлено применением металлических экранов, напылением проводящего материала на внутреннюю поверхность пластмассовых корпусов, экранированием проводов и практически заключается в локализации электромагнитной энергии, создаваемой источником поля. Однако технические решения с применением сплошного экранирования доступными способами осуществить практически невозможно (например, для БП необходимы отверстия для вентиляции). Точно так же невозможно устранить кондуктивные помехи в проводниках, которые соединяются с внешними источниками, без создания дополнительных условий ослабления помехи на обоих концах кабеля электропитания, сигнальных цепей интерфейса и внутри той части сигнальной цепи, которая может служить антенной для приёма (или излучения) помех.

Для уменьшения сферы действия помех используют помехоподавляющие фильтры, которые по своей сути являются фильтрами низких частот. Они позволяют снизить кондуктивные помехи, как от внешних, так и от внутренних источников помех. Фильтр нижних частот уменьшает амплитуду коротких импульсов и растягивает фронт более длительных импульсов. В любом случае высокочастотная часть спектра помехи падает до некритичной величины. Чаще всего используются фильтры типов Г, Т, П и их комбинации. Выбор необходимого типа фильтра зависит от электрических характеристик системы, в которую он устанавливается, требований по эффективности подавления помех, а также требований, определенных конструкцией и условиями эксплуатации.

Уменьшение интенсивности помехообразования при коммутации напряжения в источниках питания обеспечивается: ограничением зарядных токов конденсаторов и пульсаций выпрямленного постоянного напряжения на конденсаторах фильтра входного выпрямителя блока питания с бестрансформаторным входом, подачей и снятием первичного напряжения с источников питания без коммутации мощности (тока), выбором режимов работы импульсных ключей, особенно времени их закрытия.

В заключение необходимо отметить, что эффективных результатов в борьбе с высокочастотными помехами можно достичь, только используя всю совокупность мер, направленных на снижение высокочастотных пульсаций.

27 Защитное и рабочее заземление в электротехнических

установках

Заземление – преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

Защитное заземление – заземление, выполняемое в целях электробезопасности.

Рабочее (функциональное) заземление – заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности).

Защита от прикосновения к токоведущим частям электроустановок. С целью устранения опасности случайного прикосновения или приближения к незащищенным частям электроустановок, которые находятся под напряжением, они в целом ограждаются соответствующими защитными ограждениями. При этом токоведущие части у переносных ламп, бытовых приборов и инструментов ограждают независимо от того, к какому напряжению они подключены. При высоком напряжении ограждают не только оголенные, но и изолированные токоведущие части, так как не исключена возможность пробоя или механического повреждения их изоляции при эксплуатации электрооборудования.

Ограждения от случайного прикосновения на установках с на­пряжением до 1000 В выполняются в виде крышек или коробов, закрывающих оголенные токоведущие части.

Защитные заземления и зануления. Для того чтобы можно было безопасно прикасаться к корпусам электрооборудования, их заземляют или зануляют.

Целью защитного заземления является снижение до безопасной величины напряжения прикосновения и шагового напряжения.

Прикосновение человека к корпусу электрооборудования, оказавшегося вследствие неисправности под напряжением, вызовет прохождение тока I_h через тело человека, что может быть причиной несчастного случая. Однако если корпус устройства соединить с землей через малое сопротивление (заземлитель) появится разветвленная цепь, шунтирующая человека, и значительная часть тока пройдет через заземлитель, а не через человека. Заземлениям подлежат все перечисленные выше части электрооборудования. Они присоединяются к общему заземляющему проводнику, который связывается с заземляющими электродами, которые обычно представляют собой вертикально забитые в землю стальные трубы длиной 2,5...3 м, диаметром 38...50 мм, толщиной не менее 3,5 мм, располагаемые на расстоянии не менее 2,5...3 м друг от друга и соединяемые между собой полосовой сталью. Для этих целей рекомендуется также использовать естественные заземлители (водопроводные трубы, металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие надежное соединение с землей). В соответствии с действующими Правилами в сетях с напряжением до 1000 В (с глухим заземлением и не имеющих глухого заземления нейтрали или фазы) сопротивление заземляющих устройств генераторов и трансформаторов не должно быть более 4 Ом. В сетях с напряжением выше 1000 В сопротивление заземляющих устройств должно быть в установках с большими токами I_к короткого замыкания на землю (выше 500 А) – 0,5 Ом; в установках с малыми токами замыкания на землю (менее 500 А) – 250/I_к Ом, но не более 10 Ом (или 125/I_к Ом, если заземляющие устройства одновременно используются для электроустановок до 1000 В).

Защитное зануление применяется в четырехпроводных сетях низкого напряжения (до 1000 В) с заземленной нейтралью.

Целью защитного зануления является обеспечение отключении электрических установок от источников питания при пробое на корпус.

Защитное зануление – это присоединение нетоковедущих металлических частей к многократно заземленному нейтральном проводу. В случае пробоя изоляции создается режим коротком замыкания (аварийный режим) и электроустановка отключается аппаратами защиты. Защитное отключение – автоматическое отключение электроустановки системой защиты при возникновении опасности поражения человека электрическим током. Если в случае повреждения электроустановки изменения значений некоторых величин (напряжение корпуса относительно земли, ток замыкания на землю и др.) окажутся воспринимаемыми чувствительными элементами (датчиками), аппараты защиты сработают и отключат электроустановку.

При этом прикосновение к металлическим корпусам электро­установки уже не представляет опасности для обслуживающего персонала.

В производственных помещениях при напряжении сети 220/127 В занулению подлежат корпуса электродвигателей, металлические рукоятки, маховички и другие части устройств, к которым в процессе работы постоянно прикасается обслуживающий персонал. В сухих и отапливаемых помещениях с плохо проводящими полами зануление не устанавливается.

Для обеспечения повышенной надежности в необходимых случаях применяется двойная изоляция.

В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, даже при одновременном контакте человека с токоведущими частями разных фаз или полюсов, применяют пониженное напряжение (12 и 36 В).

28

Как при проектировании, так и в условиях эксплуатации систем электроснабжения для нахождения наиболее выгодных технических решений проводятся технико-экономические расчёты. По ним определяются:

а) капиталовложения (отнесённые к установленной мощности питаемых электроприёмников, к пропускной способности системы электроснабжения или к другим характерным показателям);

б) издержки, возникающие при эксплуатации системы электроснабжения;

в) приведённые годовые затраты на систему электроснабжения или её отдельные элементы;

г) срок окупаемости более дорогого по капиталовложениям варианта электроснабжения относительно более дешёвого;

д) окупаемость реконструкции системы электроснабжения;

е) экономическая эффективность мероприятий по экономии электроэнергии;

ж) ущерб от нарушения электроснабжения;

з) окупаемость мер по повышению надёжности электроснабжения и др