Защита от поражения электрическим током - подстанция

Материал из Руководство по устройству электроустановок

Перейти к: навигация , поиск
Общие правила проектирования электроустановок
Подключение к распределительной сети высокого напряжения
Подключение к низковольтной распределительной сети
Руководство по выбору архитектуры сети высокого и низкого напряжения
Распределение в системах низкого напряжения
Защита от поражения электрическим током
Выбор сечения и защита проводников
Низковольтная распределительная аппаратура
Защита от перенапряжений в низковольтных сетях
Энергоэффективность в электрических сетях
Компенсация реактивной мощности и фильтрация гармоник
Управление гармониками
Особые источники питания и нагрузки
Электроустановки жилых помещений и коттеджей
Электромагнитная совместимость (ЭМС)

Содержание


Защита от поражения электрическим током и перенапряжений тесно связана с обеспечением эффективного заземления (с малым сопротивлением) и с эффективным применением принципов выравнивания потенциалов.

Защитные меры от поражения электрическим током учитывают две основных опасности:

  • Контакт с активным проводом, то есть находящимся под напряжением по отношению к земле при нормальных обстоятельствах. Это называется «прямым прикосновением».
  • Контакт с токоведущей частью оборудования, которая обычно не находится под напряжением, но которая в данный момент стала токоведущей из-за неисправности в изоляции оборудования. Это называется «косвенным прикосновением».

Следует заметить, что существует третий тип опасности поражения током, который может иметься вблизи от высоковольтных или низковольтных (или смешанных) электродов заземления, по которым проходит ток замыкания на землю. Эта опасность возникает из-за разности потенциалов на поверхности почвы и называется «шаговым напряжением». При этом ток входит в тело через одну ногу и выходит через другую, что особенно опасно для четвероногих животных. Вариантом этой опасности является «напряжение прикосновения», например, когда заземленная металлическая часть расположена в области, где существует разность потенциалов.

Прикосновение к этой части оборудования может привести к прохождению тока через руку и обе ноги.

Животные со сравнительно большим расстоянием между передними и задними ногами особенно чувствительны к шаговому напряжению, имеются случаи смерти скота от разности потенциалов, возникающей из-за недостаточно низкого сопротивления электрода заземлителя нейтрали в сети 230/240 В.

Описанные выше проблемы разности потенциалов обычно не встречаются в электроустановках, расположенных в зданиях, при условии, что проводники системы уравнивания потенциалов правильно соединяют все открытые металлические части оборудования и все внешние металлические конструкции (которые не являются частью оборудования, например, стальные рамы и т.д.) с защитным заземляющим проводником.

Защита от прямого прикосновения

Главной формой защиты от прямого прикосновения является размещение всех токоведущих частей в корпусах из изоляционного материала или в металлических заземленных корпусах, их расположение вне пределов досягаемости (за изолированными барьерами или на столбах), либо путем установки заграждений.

Там, где изолированные токоведущие части закрыты в металлический кожух, например, трансформаторы, электродвигатели и многие бытовые приборы, металлический кожух должен быть подсоединен к системе защитного заземления.

Для высоковольтных КРУ стандарт МЭК 62271-200 (комплектные распределительные устройства и механизмы управления переменного тока в металлическом кожухе, рассчитанные на номинальные напряжения от 1 до 52 кВ включительно) определяет минимальный индекс защиты (кодировка IP), равный IP2X, который обеспечивает защиту от прямого прикосновения. Более того, металлический кожух должен обладать электрической непрерывностью и оборудование, размещаемое внутри кожуха, не должно соприкасаться с его (кожуха) внутренней поверхностью. Надлежащее заземление кожуха улучшает электрическую защиту операторов при нормальных рабочих условиях.

Для низковольтных приборов заземление реализуется через третий штырь в 3-штыревых вилках и розетках. Полное или даже частичное повреждение изоляции металла может (в зависимости от соотношения сопротивления утечки, через изоляцию к сопротивлению металлического кожуха на землю) поднять напряжение кожуха до опасного уровня.


Защита от косвенного прикосновения

Когда человек дотрагивается до металлического кожуха аппарата с неисправной изоляцией, как описано выше, он совершает косвенное прикосновение.

Косвенное прикосновение характеризуется тем, что присутствует утечка тока на землю (через защитный заземляющий провод), параллельно с током, протекающим через человека.

В случае наличия повреждения изоляции низковольтной сети

Многочисленные тесты показали что, если потенциал металлического кожуха не превышает 50 В[1] по отношению к земле или любому проводящему материалу в пределах досягаемости, он опасности не представляет.

Опасность косвенного прикосновения в случае повреждения изоляции высоковольтной сети

Если произошло повреждение изоляции аппарата между высоковольтным проводником и металлическим кожухом, обычно невозможно ограничить скачок напряжения кожуха значением 51 В или менее просто путем уменьшения заземляющего сопротивления. Подходящим решением в этом случае будет создание эквипотенциальной ситуации, как описано в подразделе Системы заземления .

Примечания

[1] В сухих местах; 25 В - во влажных местах (ванные комнаты и т.д.).