Защита от поражения электрическим током

Определение понятий «Защитное заземление», «зануление» и «защитное отключение» даны в ГОСТ 12.1.009-75 ССБТ.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землёй или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

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

Защитное отключение – быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности поражения электрическим током.

В электрических трёхфазных сетях переменного тока с изолированной нейтралью с напряжением до 1000 В выполняется защитное заземление. В соответствии с

ГОСТ 12.1.030- 81 ССБТ защитное заземление должно быть выполнено в сочетании с контролем изоляции.

Главной электрической характеристикой заземляющего устройства является его сопротивление R_З , которое складывается из сопротивления растеканию тока с заземлителя в землю и сопротивления самого заземлителя и заземляющих проводников.

Заземлитель – металлический проводник или группа проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землёй.

Конструкцию заземления выполняют на нетоковедущих частях электроустановок и оборудования, корпусах электрических машин, трансформаторах, светильниках, каркасах распределительных щитов.

Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом. При суммарной мощности источника питания 100 кВА и меньше допускают сопротивление

R_З ≤ 10 Ом.

При прикосновении человека к корпусу заземлённого оборудования, оказавшегося под напряжением, ток однофазного напряжения распределяется по двум ветвям: первая ветвь, образуется конструкцией заземления, вторая – создаётся телом человека и определяется по формуле:

I_чел = I_o ( R_З / R_чел + R_З )

т.е. ток проходящий через тело человека, уменьшается при снижении сопротивления защитного заземления.

Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала электроустановки от высокого напряжения в случае прикосновения при пробое фазы на корпус в сети с глухозаземлённой нейтралью напряжением до 1000 В используют форму защиты «зануление».

Для осуществления такой защиты все токопроводящие металлические части электроустановки, которые нормально не находятся под напряжением, должны быть соединены с нулевым проводом. Основное назначение зануления заключается в обеспечении автоматического отключения участка сети: должен расплавиться плавкий предохранитель (пробка) или сработать автоматический выключатель под воздействием тока короткого замыкания.

2. Описание лабораторного стенда

Моделирующее устройство «СЭБ-3» позволяет решить несколько типичных задач по электробезопасности при работе с трёхфазной электрической цепью. Оно позволяет установить зависимость силы тока, проходящего через тело человека, от изменения величины сопротивления изоляции R_А = R_B = R_C = R₀ , ёмкости сети по отношению к земле С_А = С_В = С_С = С_о , сопротивления тела человека R_ЧЕЛ , а также исследовать эффективность технических способов защиты (заземление, зануление).

Моделирующее устройство снабжено мнемопанелью, расположенной в передней части стенда. При включении различных цепей в измерительной схеме фиксируются параметры I_чел , U_пр , а на экране высвечиваются соответствующие им участки.

На пульте слева расположены переключатели сопротивления изоляции (R_А, R_B , R_C) и переключатели ёмкости сети относительно земли (С_{А ,} С_{В ,} С_С).

С правой стороны расположены три группы переключателей: в первой группе – «шунтирующий», «R заземлен. нейтрали», «компенсирующий», во второй – «зануление»,

«R_ЗН» и «R_ЗВ», в третьей – «П_V», «П», и «R_ЧЕЛ».

В средней части лабораторного стенда установлен выключатель «устройство» и кнопка «КЗ» (короткое замыкание). Под мнемопанелью расположены: миллиамперметр А₁-показывпающий силу тока проходящего через человека, амперметр А₂- показывающий силу тока короткого замыкания и вольтметр V_ПР – показывающий величину напряжения прикосновения.