Закрити

  Авторизація

Логін
Пароль
Запам'ятати на 2 тижні?

Забули пароль?
Якщо ви незареєстровані, пройдіть реєстрацію
Останні новини
Останні новини
І села продають електрику державі…
20.10.2017р.

Більше двох сотень іранських сіл займаються...

«АББ» поставила рішення для сонячної енергетики в пустелю Атакама
20.10.2017р.

Компанія «АББ», провідний постачальник технологій,...

Буде побудована найбільша сонячна електростанція в Західній Україні
19.10.2017р.

У Закарпатській області в селі Тийглаш будують...

Оптимальна електрична схема для двокімнатної квартири
19.10.2017р.

Однією із найважливіших робіт при благоустрої або...

Урагани призвели до буму систем зберігання енергії
19.10.2017р.

Небувале зростання продажів систем зберігання...

Опитування
Опитування

Вам подобається оновлений портал?

8862
24.02.2006р. |
Як захистити від ураження електричним струмом
Стандарт МЕК 60 364-4-41 встановлює вимоги для забезпеченнязахисту від ураженняелектричним струмом при експлуатації споруд. Детальніше про це у статті.
"Електротема" № 2 (10) 22 січня - 10 лютого 2003 року

Стандарт МЕК 60 364-4-41 встановлює вимоги для забезпеченнязахисту від ураженняелектричним струмом при експлуатації споруд. Цей захист здійснюється за допомогою заходів, які повинні:

-запобігти протіканню струму через тіло людини (ізоляція струмоведучих частин, вирівнювання потенціалів та інші);

- обмежити величину струму, що протікає через тіло людини, до безпечного значення(наприклад, шляхом використання SELV system — систем безпечної наднизької напруги, PELV system – систем заземленої безпечної наднизької напруги);

- швидко відімкнути несправне електроустаткування від джерела живлення (запобіжники, автоматичні вимикачі, ПЗВ (пристрій захисного відімкнення).

Крім перерахованих захисних заходів, від прямого і непрямого дотику загальним є захист за допомогою системи функціональної наднизької напруги (FELV system), вимоги до якої також регламентовані в зазначеному стандарті.

Захист від прямого дотику до струмопровідних частин

У розділі 412 стандарту МЕК (Міжнародна електротехнічна комісія) передбачаються такі заходи безпеки:

- захист за допомогою ізоляції струмопровідних частин;

- захист за допомогою огороджень і оболонок;

- захист за допомогою бар`єрів;

- розміщення струмопровідних частин поза зоною досяжності;

- додатковий захист за допомогою ПЗВ з номінальним диференціальнимструмом спрацьовування, І∆n ≤ 30 мА.

Вказівки згаданого вище стандарту що до використання ПЗВ як додатковогозахисту істотно змінили підхід до підвищення рівня електробезпекив спеціальних електроустановках.

У ряді країн, у тому числі і в Україні, нинівикористовуються власні нормативні документи, які істотно відрізняються від стандартівМЕК. Варто очікувати, що в найближчому майбутньому в Україні стандарти МЕК будуть прийняті як державні.

Захист від непрямого дотику

Стандартом МЕК (розділ 413) визначені такі заходи для забезпечення захисту від непрямого дотику:

- автоматичне відімкнення живлення за певний час;

- застосування електроустаткування класу II (відповідно до чинного ГОСТ 12.2.007.0-75, до устаткування класу II належать вироби, які мають подвійну чи посилену ізоляцію і не мають елементів для заземлення)або електроустаткування з рівноцінною ізоляцією;

- застосування ізолюючих (непровідних) приміщень, зон, площадок;

- використання незаземленої системи місцевого вирівнювання потенціалів (незаземлена система місцевого вирівнювання потенціалів передбачає об`єднання усіх відкритих провідних частин і сторонніх провідних частин, одночасно доступних для дотику,при цьому система не повинна мати зв`язку із землею).;

- електричний поділ кіл (за допомогою розділяючого трансформатора чи джерела живлення, рівноцінного йому за ступенем забезпечення електробезпеки).

Захист за допомогою автоматичного відімкнення живлення у встановлений час може бути використаний в системах заземлення типу TN, ТТ і IT (приклади виконання цих систем заземлення в мережах трифазного змінного струму представлені на мал.).

Для ефективного функціонування автоматичного відімкнення живлення повинні бути виконані наступні заходи:

- заземлені відкриті провідні частини за допомогою захисного провідника;

- реалізована основна система вирівнювання потенціалів - з`єднання основного (магістрального) захисного провідника з металевими частинами конструкцій будинку, трубами й основним заземлюючим затискачем.

Метою виконання заземлення є підтримування потенціалу відкритих провідних частин електроустановки на близькому до потенціалу землі рівні.Правильно виконане заземлення повинне:

- забезпечити нормальне функціонування устаткування;

- обмежити вплив перенапруг і надструмів;

- захистити від ураження електричним струмом.

Величина опору заземлюючого пристрою залежить від мети його використання і визначається різними стандартами. Вимоги до заземлюючих пристроїві захисних провідників наведені в стандарті МЕК 60 364-5-54.

Автоматичне відімкнення джерела живлення забезпечується пристроями, які повинні здійснити відімкнення у випадку, коли на відкритих провідних частинах можлива поява напруги дотику, яка перевищує допустиме значення UL, що за стандартом МЕК 60364-4-41 дорівнює 50 В (відповідно до ГОСТу 12.2.007.0-75, безпечною наднизькою напругою є напруга, що не перевищує 42 В).За особливо несприятливих умов, коли небезпека ураження електричним струмом збільшується (через тісноту, незручне положення працюючого, контакт працюючого з великими металевими добре заземленими поверхнями) для живлення ручних світильників безпечною вважається напруга не вище 12 В. У деяких спеціальних установках відповідно до чинного стандарту нормуються менші значення UL. Вважається, що в цих установках, через несприятливі з погляду електробезпеки умови, значення повного опору тіла людини зазвичай знижене.

Найбільший час, за який має відбутися автоматичне відімкненняджерела, нормовано. Наприклад, у мережах системи TNдля кіл, які живлять пересувне чи переносне устаткування класу I за допомогою штепсельних розеток чи без них, за номінальної напруги між фазою і землею 230 В, час відімкнення не повинен перевищувати 0,4 с. Для кіл, які живлять стаціонарне електроустаткування, максимально припустимий час відімкнення складає 5 с. Максимальноприпустимі значення часу відімкнення визначені, виходячи із впливуелектричного струму на організм людини.

Якщо необхідні значення часу відімкнення джерела живлення за допомогою захисту від надструму не можуть бути отримані звичайними способами (вибором пристрою захисту, збільшенням перерізів провідників для одержання потрібного значення повного опору кола замикання), необхідно застосовувати додаткові системи вирівнювання потенціалів чи використовувати ПЗВ.

Серед пристроїв, які забезпечують автоматичне відімкнення джерела живлення, ПЗВ посідає особливе місце.Як і інші пристрої автоматичного відімкнення, ПЗВ здатне захистити людину при дотику до відкритих провідних частин у випадку порушення ізоляції струмопровідних частин. Однак ПЗВ є єдиним пристроєм, здатним захистити людину від прямого випадкового дотику до струмопровідної частини.

ПЗВ можуть бути використані в електричних мережах із системами заземлення типу TN-C-S, TN-S, ТТі IT.

Зауваження

Використання ПЗВ в колах без захисного провідника (наприклад, у старих двопровідних мережах із проводами Lі N), відповідно до нових вимог, не повинне вважатися достатнім заходом для забезпечення безпеки при дотику до відкритих провідних частин навіть у тому випадку, коли номінальний вимикальний диференціальний струм ПЗВ не перевищує 30 мА. Це випливає з вимоги захисту від непрямого дотику до відкритих провідних частин за допомогою автоматичного відімкнення живлення, яке передбачає приєднання всіх відкритих провідних частин до захисного провідника відповідно до особливостей типів системи заземлення.

Захист у мережах системи ТТ

(розглянуто тільки захист від непрямого дотику за допомогою відімкнення живлення)

У мережах системи ТТ (мережі системи ТТ напругою до 1 кВ у вітчизняних електроустановках практично не використовуються)всі відкриті провідні частини, захищені одним захиснимпристроєм, приєднуються захисним провідником до одногозаземлюючого пристрою. Земля при цьому слугує як зворотним провідником для струму ушкодження. Нейтральна точка або, якщо такої не існує, фаза живильногогенератора чи трансформатора повинні бути заземлені. Істотну роль у забезпеченні захисту відіграє сумарний опір заземляючого пристрою і заземлюючого провідника RA, значення якого повинно відповідати такій умові:

RА ≤UL/Ia,

де:

Ia - величина струму відімкнення захисного пристрою (запобіжника чи автоматичного вимикача), тобто значення струму, що забезпечує спрацьовування захисногопристрою із зворотно залежною струмово-часовою характеристикою за час, що не перевищує 5 с. Якщо захисний пристрій є струмовою відсічкою, то Іа- уставка по струму відсічки.

У випадку використання ПЗВ, замінивши параметр Iау формулі на IΔn(номінальнийдиференційний струм відімкнення ПЗВ), одержуємо таку умову:

RА ≤ UL/ IΔn

Використання ПЗВ дозволяє збільшити максимальні значення опору RA (див. табл.) на кілька порядків, порівняно з його припустимими значеннями при застосуванні захисту від надструмів.

Таблиця . Максимально припустимі значення опору RA у мережі ТТ при різних значеннях номінального вимикального диференціальногоструму ПЗВ.

Номінальний вимикальний

диференційний струм ПЗВ IΔn, (А)

0,01

0,03

0.1

0,3

0,5

Максимальне значення опору ra, (Ом)

npиUL=50B

5000

1666

500

166

100

npиUL=25B

2500

833

250

83

50

Захист у мережах системи TN

Мережі системи TN є найбільш розповсюдженими в більшості країн Європи. У мережах системи TNусі відкриті провідні частини електроустановок повинні бути приєднані до заземленої нейтральної точки джерела живлення за допомогою захисних провідників. Якщо нейтральної точки немає чи вона недоступна, повинен бути заземлений фазний провідник.

Основна умова електробезпеки в мережі системи TNполягає в тому, щоб значення струму при короткому замиканні між фазним провідником і відкритою провідною частиною перевищувало величину струму спрацьовування захисного пристрою Іа за нормований час. Значення припустимого часу відімкнення згідно зі стандартом МЕК не повинно бути більш 5 с.Ця умова може бути записана у такому вигляді:

Zs≤ U0а,

де:

Zs- повний опір кола `фаза-нуль`;

U0- номінальна напруга між фазою і землею.

Крім розглянутої умови, щоб у випадку замикання фазного провідника на землю потенціал захисного провідника і зв`язаних з ним відкритих провідних частин не перевищував значенняul, повинне виконуватися таке співвідношення:

RB/RE≤UL/(U0-UL,), де:

RB - сумарний опір усіх паралельно з`єднаних заземлювачів;

RE- мінімальне значення опору заземлювача сторонніх провідних частин, не приєднанихдо захисного провідника.

У випадку використання ПЗВ як захисного пристрою величину Іаварто замінити на значення номінального вимикального диференціального струму пристрою IΔn.При U0 = 230 В и IΔn= 300 мА максимально припустиме значення Zsскладає 766 Ом. З наведеного прикладу зрозуміло, що у випадку використання ПЗВ завдання забезпечення досить низького значення опору кола „фаза-нуль`, яке потрібно вирішувати при використанні захисту від надструму, повинне бути замінено на перевірку нормального функціонування ПЗВ і захисного провідника. Контроль повного опору кола „фаза-нуль` варто робити тільки на вхідних клемах ПЗВ.

Необхідною умовою нормальної роботи мережі системи TNє виконання вимоги до максимальних значень опорів заземлюючих пристроїв,до яких приєднуються нейтралі джерел живлення. (У вітчизняних електроустановках трифазного струму напругою до 1 кВ із глухозаземленою нейтраллю відповідно до „Правил будови електроустановок`, опір заземлюючого пристрою, до якого приєднані нейтралі генераторів чи трансформаторів, у будь-яку пору року має бути не більш 2,4 і 8 Ом, відповідно, при лінійних напругах мережі 660, 380 і 220 В.)

Найбільш використовуваним різновидом мережі системи TN є мережа системи TN-C.Як захисний провідник при цьому використовується провідник PEN, який одночасно виконує функції нульового робочого і нульового захисного провідників.Ці мережі будуть часто застосовуватися й у майбутньому, особливо в стаціонарних електроустановках при використанні провідників великих перерізів.

Більш сучасною і переважно більш безпечною є мережа системи TN-S, де використовується самостійний нульовий захисний провідник РЕ і нульовий робочий провідник N, які прокладаються роздільно, починаючи від виводу джерела живлення. Такі мережі найчастіше застосовуються в будинках із власними трансформаторами.

Поділ провідника PEN у мережі системи TN на окремі провідники РЕ і Nобов`язковий при його перерізі менш 10 мм2 по міді чи 16 мм2 по алюмінію. Варіантвиконання мережі з поділом провідника PEN, наприклад, у груповому щитку, як уже було сказано, називається мережею системи TN-C-S. При цьому, як і в мережі системи TN-S, провідники РЕ і N повинні прокладатися роздільно, а їхнє з`єднання після точки розділу неприпустиме (стандарт МЕК 60 364-4-41).

Однією з негативних особливостей мережі типу TN-Cє протікання частини робочого струму в землі, що створює перешкоди в слабкострумових мережах. З цієї причини в телекомунікаційних мережах уже тривалий час використовується система TN-S.

Переважно значення повного опору кола „фаза — нуль` відповідає умові швидкого відімкнення аварійного струмузапобіжником чи автоматичним вимикачем. Головною причиною використання ПЗВ селективного типу в початковій точці мережі є захист від пожежі, що у багатьох країнах вимагається обов`язково.

Захист у мережах системи IТ

У мережах системи ІТ (мережі системи ITу вітчизняній практиці використовуються в спеціальних електроустановках з підвищенимивимогами до безпеки, наприклад, у шахтах.) джерело живлення повинне бути ізольоване від землі чи зв`язане з нею через підключений до нейтралі досить великий опір. Жоденструмопровідний провідник системи ITне повинен бути прямо з`єднаний із землею.

У мережі є певний активний опір і ємність відносно землі, через які протікає струм витоку або струм замикання на землю. Для того, щоб уникнути появи небезпечної напруги на відкритих провідних частинах у результаті пошкодження чи перекриття ізоляції, ці частини заземлюються. Найбільша величина опору заземлюючого пристрою визначається значенням струму замикання фази на відкриті провідні частини при першому замиканні Id (найбільша величина опору заземлюючого пристрою для відкритих провідних частин визначається за формулоюRА ≤UL/Id). Зворотним провідником для струму пошкодження при цьому є земля. Величина струму Id завжди відмінна від нуля і залежить від напруги, частоти струму, довжини мережі і типу ліній електропередачі (кабельні, повітряні).

При подальшому розвитку аварійної ситуації, тобто виникненні другого замикання (подвійне замикання), величина струму ушкодження обмежена тільки повним опором кола замикання. У зв`язку з тим, що за розрахунковий випадок приймається найбільш несприятливий (виникнення подвійного замикання в кінці лінії), у розрахункові формули вводиться подвоєне значення Ia (мається на увазі випадок, коли зв`язок з землею усіх відкритих провідних частин здійснюється за допомогою з`єднання із захисним провідником, при цьому визначається повний опір кола замикання, як для мережі системи TN.) Умови для правильного функціонування захисту в мережах системи IT при подвійному замиканні розглянуті в стандарті МЕК 60 364-4-41.

У випадку індивідуального чи групового заземлення відкритих провідних частин, коли не всі відкриті струмопровідні частини з`єднані з одним заземлюючим пристроєм, має бути виконана така умова: RА ≤ UL/ Ia.

Проблема використання чутливого ПЗВв мережі системи ITмає досить просте рішення - у випадку застосування ПЗВ його варто встановити якнайближче до кінця мережі. Відомо, що в мережах системи ITбільш кращим є використання пристроїв контролю ізоляції. Одночасне функціонування пристроїв контролю ізоляції й ПЗВ не впливає на роботу кожного з цих пристроїв.

Недоліки захисту від надструмів у частині забезпечення електробезпеки

Захист від надструмів, який використовується у мережах системи TT, TNі IT, у частині забезпечення електробезпеки має ряд технічних недоліків:

- у ряді випадків доводиться обмежувати потужність споживання електроспоживачів для того, щоб забезпечити потрібний опір заземлюючого пристрою RA, чи повного опору кола замикання ZS;

- якщо значення ZSчи RAу місці ушкодження недостатньо малі, то на відкритих провіднихчастинах може з`явитися небезпечна напруга дотику. При невеликому значенні струму ушкодження час відімкнення великий. Протягом цього часу на відкритій провідній частині присутня небезпечна напруга дотику, а захисний провідник переносить потенціал на інші відкриті провідні частини;

- у мережах системи TN-Cна відкритих провідних частинах з`являється фазна напруга у випадках заміни провідника PEN на фазний та обриву провідника PEN;

- при заміні апарата захисту на апарат з більшим номінальним струмом, час відімкнення ушкодженої ділянки може перевищувати припустимий, або відімкнення може взагалі не відбутися;

- захист від безпосереднього дотику до струмопровідних частин не забезпечується.

Виконання вимог, які забезпечують електробезпеку у мережі системи ТТ, за допомогою запобіжників чи автоматичних вимикачів практично неможливо реалізувати.Тому в таких мережах повинні використовуватися ПЗВ. У мережах систем TN і IT із введенням у дію стандарту МЕК 60 364-4-41 посилюються вимоги до часу відімкнення захисними апаратами ушкодженої ділянки мережі.Для випадків, коли реалізація збільшення перерізів провідників ускладнена, стандарт чітко визначає альтернативні рішення:

- використання додаткового вирівнювання потенціалів, при виконанні якого припустимий час відімкнення збільшується;

- використання ПЗВ (відповідно до стандарту МЕК 60 364-4-41, в мережах системи TN-CПЗВ, керовані диференційним струмом,застосовуватися не повинні).

Рівні захисту

Для забезпечення електробезпеки в складних умовах (ванни, душові, будівельні майданчики, сільське господарство і т.д.), крім захисту від надструмів, переважно пропонуються ще три варіанти захисту:

- електричний поділ кіл;

- система безпечної наднизької напруги;

- додатковий захист відкритих провідних частин за допомогою ПЗВ з IΔn≤30 мА.

З практичних міркувань (у випадках, коли це дозволяють вимоги електробезпеки) зазвичай вибирають найменш складний в реалізації захід - чутливий ПЗВ.Важливо підкреслити, що споживана при цьому потужність електроспоживачів обмежується лише обраним значенням номінального струму ПЗВ.

Міжнародні норми визначають основний захист (по-англійському basic protection) як захист струмопровідних частин. Відмова основного захисту може відбутися при ушкодженні оболонки, ізоляції або у випадку наявності можливості дотику до струмопровідних частин, наприклад, через відсутність закриваючої панелі, ізоляційної перегородки і т.д. Для забезпечення електробезпеки у випадку відмови основного захисту використовується захист при ушкодженні (по-англійському fault protection). Якщо при цьому використовуєтьсязахисний провідник, то мова йде про захист відкритих провідних частин, які у нормальному режимі не перебувають під напругою. Якщо захисний провідникдля забезпечення захисту не використовується, то застосовується устаткування класу IIабо обладнання з рівноцінною ізоляцією, система безпечної наднизької напруги чи електричний поділ кіл. Однак досвід свідчить, що і захист при ушкодженні може відмовити. Тому для зниження ризику враження електричним струмом повинен застосовуватися додатковий захист (по-англійському additionalprotection). При цьому може використовуватися додаткова система вирівнювання потенціалів, устаткування з посиленою ізоляцією або ПЗВ з IΔn≤30 мА.

Важливою особливістю чутливого ПЗВ є здатність надійно захистити від ураження електричним струмом із смертельним наслідком при відмові інших захисних заходів.Тому дуже доброю комбінацією, з огляду на забезпечення високого рівня електробезпеки, є застосування електричного кола з устаткуванням класу II, захищеного чутливим ПЗВ.Таке рішення забезпечує захист за допомогою подвійної чи рівноцінної їй ізоляції, а також захист при ушкодженні гнучкого захисного провідника до устаткування й електропроводки загалом.

За матеріалами ДП “Моеллер Електрік” підготував Микола ЦАП

Теги та ключові фрази
електричний поділ кіл, як захиститись від електричного струму, за яким чином можна наперед захиститись від випадкового ураження струмом, вимоги до захисту від ураження електричн. струмом, як захиститись від електро струму?, Як записати як захиститися від електричного, як захиститись вид электро струму, електричний захист ВDС 30 mA, як захиститись від ураження струмом, як захиститись від ураженя струму


Поділіться цією інформацією в соцмережах, дякуємо за популяризацію порталу:
Також Ви можете:

Додати до закладок Підписатись Версія для друку




Інші статті
17.11.2010р.

Електричні щити 2

Електричний щит - це початок всієї електричної частини будівлі, і не важливо, що це - величезний завод у мегаполісі або скромний будиночок у селі. Скрізь є електричні щити

18.08.2010р.

Пристрій для плавного пуску електродвигуна

Одним із самих головних недоліків асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором є наявність у них великих пускових струмів. І якщо теоретично методи їх зниження були добре розроблені вже досить давно, то ось практично всі ці розробки застосовувалися дуже в рідкісних випадках

Більше статей за тегами
При використанні матеріалів посилання на www.proelectro.info (для інтернет ресурсів з гіперссилкою) обов'язкове.