Анализ электрических сетей по опасности поражения током

Анализ электрических сетей по опасности поражения током необходим для правильного выбора и расчета средств защиты от поражения током. поражение током может произойти при двухфазном прикосновении и при однофазном. Опасность поражения определяется величиной тока через тело человека ,и напряжением прикосновения (). Они зависят от:

– напряжения сети;

– схемы сети;

– схемы включения в сеть;

– сопротивления изоляции;

– емкости;

– сопротивления тела человека;

– класса помещений по опасности поражения током;

Двухфазное прикосновение наблюдается редко при напряжении до 1 кВ:

– на щитах сборных ВЛ;

– при применении неисправных средств специальной защиты;

– при наличии не ограждённых, не изолированных токоведущих частей: открытые рубильники, поврежденные розетки, провод с поврежденной изоляцией.

Анализ опасности сети

Анализ опасности сети:

– при двухфазном прикосновении

– при однофазном

сопротивление тела человека

– сопротивление изоляции проводов.

1)

При одинаковой R изоляции проводов опасность прикосновения тем меньше, чем больше это сопротивление.

2)

прикосновение к 1-му проводу с большим сопротивлением

прикосновение к 1-му проводу с меньшим сопротивлением

При прикосновении к проводу с меньшим сопротивлением опасность поражения меньше.

Анализ сети с изолированным проводом

Для защиты большую роль играет .

Прикосновение к незаземленному проводу

сопротивление пола,

сопротивление обуви,

сопротивление человека.

Степень изоляции человека от пола:

Для двухпроводной сети с изолированным проводом на опасность поражения влияет сопротивление изоляции проводов:

1) В двухпроводной сети с заземленным проводом на опасность поражения влияет только степень изоляции человека от пола (сопротивление пола, сопротивление обуви).

2) При прикосновении к незаземленному проводу опасность поражения через (землю, провод??) .

Трехфазные сети с глухозаземленной нейтралью

a – фазовый оператор,

y – новая проводимость изоляции.

Опасность поражения в разных случаях

В нормальном режиме работы проводимости малы, они равны, ими пренебрегают для расчета опасности поражения.

В нормальном режиме работы в трехфазных сетях с глухозаземленной нейтралью

Сети с изолированной нейтралью

1) подставим в формулу и получим

2) подставим в формулу и получим

3) В кабельных сетях

подставим в формулу и получим

Опасность поражения в сети с изолированной нейтралью зависит от сопротивления изоляции.

Выбор сети и режима нейтрали производится по технологическим требованиям и по требованиям безопасности:

в сетях до 1 кВ

по технологическим требованиям выбирается:

– четырехпроводная сеть, так как возможно использование рабочего напряжения 220 и 380 В;

по условиям безопасности:

– на объектах повышенной опасности выбирается сеть с изолированной нейтралью, там где используется короткие сети с хорошей изоляцией, отсутствует агрессивная среда, с возможностью постоянного контроля за состоянием изоляции, так как в этих сетях сопротивление изоляции влияет на опасность поражения.

Заземленная нейтраль выбирается при невозможности обеспечить хорошую изоляцию, и постоянный контроль за её состоянием, при большой протяженности сети, повышенной влажности (сети крупных промышленных объектов, городские и сельские электрические сети).

в сетях выше 1 кВ

по технологическим требованиям выбирается:

– трехпроводные сети с изолированной нейтралью, напряжением 1-35 кВ;

– более 35 кВ (110 и выше) выбирается четырехпроводная сеть с эфективно-заземленной нейтралью;

по условиям безопасности:

– сети с заземленной нейтралью, так как в них возможно быстрое отключение поврежденного участка релейной защитой.

Технические мероприятия по защите от поражения током

См. конспект 4 курс.

1) Применение малых напряжений.

2) Недоступность токоведущих частей.

3) Защитное разделение обмоток.

4) Компенсация емкости составляющей тока замыкания на землю.

5) Недоступность токоведущих частей.

6) Контроль за состоянием изоляции.

7) Защитное заземление, зануление, защитное отключение.

8) Использование специальных защитных средств.

Выбор и расчет тех или иных средств защиты зависят от класса помещений по опасности поражения тока.

Малые напряжения применяются для переносных светильников и станочных ламп с повышенной опасностью и особо (2 и 3 класс) опасной.

Причины:

1) Опасность поражения при малых напряжениях при нарушении изоляции между обмотками понизительного трансформатора.

2) Появление в сети малого напряжения через общую заземляющую систему.

3) Нарушение изоляции токоведущей части (высокая влажность, наличие металлических конструкций).

Требования безопасности:

– контроль за изоляцией обмоток трансформатора и изоляцией потребителя;

– заземление вторичной обмотки трансформатора или его зануление.

Защитное разделение сетей

Разветвленные сети большой протяженности имеют емкость и небольшие сопротивления фаз. В такой сети ток замыкания на землю достигает больших величин.

Для обеспечения безопасности проводят разделение таких сетей на ряд более коротких с тем же напряжением. они имеют небольшие емкости и большие сопротивления. Например:

Разделение сетей проводиться с помощью разделительного трансформатора, который питается от разветвительной сети.

Требования безопасности:

1) Применяют только в сетях до 1 кВ с изолированной нейтралью.

2) Производить заземление провода только за разделительным трансформатором.

3) Предотвращать замыкания на землю во вторичной цепи, следить за состоянием изоляции потребителей.

Емкостные составляющие используются в сетях выше 1 кВ с изолированной нейтралью. Ток замыкания на землю может быть значительным.

Компенсация проводится между током и землей компенсирующей катушки. компенсация с помощью настройки индукционной катушки в резонанс, происходит полная компенсация составляющей. Механически и автоматически которая зависит от величины емкостной составляющей, величины постоянного тока.

Для ЭД

для электродвигателей – 1 мин

для кабеля – 5 мин

Контроль изоляции проводится путем измерения её сопротивления. Контроль сопротивления изоляции проводится:

1) Перед вводом в эксплуатацию.

2) Периодически:

для номинального 1 класса – раз в два года контроль;

2 и 3 класса – раз в пол года,

(ПУЭ)

Контроль сопротивления и измерение:

1) Периодически со снятием нагрузки с помощью мегометров (на 100, 1000 МОм).

2) Непрерывно без снятия нагрузки с помощью специальных приборов, которые подают звуковой или световой сигнал при уменьшении сопротивления изоляции.

Обеспечение недоступности токоведущих частей.

В ЭУ до 1 кВ:

1) Изоляция.

2) Вторая изоляция.

3) Применение изолирующих материалов для изолированного электрооборудования.

4) Ограждение:

а) Силовые (кожухи, дверцы, крышки до 1 кВ).

б) Сетчатые дверцы и т.д в ЭУ до 1 кВ и выше 1 кВ.

5) Блокировки – для предупреждения ошибочных действий при оперативных переключениях.

По конструкции блокировки бывают:

– механические;

– электрические (установление контактов на открывающихся частях);

6) Расположение токоведущих частей в недоступных местах (на высоте).

7) Защитное отключение – системе защиты автоматически отключающая установку при опасности поражения током.

УЗО

УЗО – быстродействующая защита при:

– замыкании фазы на корпус;

– снижение сопротивления изоляции;

– прикосновение к токоведущим частям.

Основные элементы УЗО:

– прибор защитного отключения, реагирующий на определенный входной параметр;

– датчик-усилитель, измерительный прибор;

– исполнительный орган, автоматический выключатель.

Основные требования УЗО:

– высокая чувствительность;

– быстрое включение 0,030-0,2 сек;

– селективность (отключение только поврежденного участка);

– самоконтроль (отключение при возникновении неисправности в собственной схеме);

– надежность (реагирует только на нарушение приводящее к поражению человека).

Входные параметры УЗО:

1) Напряжение корпуса относительно земли.

2) Ток замыкания на землю.

3) Напряжение нулевой последовательности.

4) Напряжение фазы относительно земли.

5) Ток нулевой последовательности.

Специальные средства защиты (ССЗ)

ССЗ – специальные средства защиты: приборы, аппараты, устройства, переносные приспособления, средства защиты тела от поражения током, электрическим полем от падения с высоты.

Виды ССЗ:

– изолирующие;

– ограждающие;

– экранирующие;

– предохранители.

Изолирующие ССЗ:

1) В ЭУ до1 кВ:

а) Основные:

– изолирующие инструменты;

– диэлектрические перчатки;

– указатели напряжения.

б) Дополнительные:

– диэлектрические галоши;

– диэлектрический коврик;

– дополнительная подставка.

(без дополнительных средств защиты)

2) В ЭУ выше 1 кВ:

а) Основные:

– изолирующие и измерительные штанги;

– изолирующие и измерительные клещи;

– указатели напряжения;

– изолирующие лестницы.

б) Дополнительные:

– диэлектрические перчатки;

– диэлектрические вводы;

– диэлектрический коврик;

– изолирующая подставка.

(с дополнительными средствами защиты)

Диэлектрические коврики применяются в сухих не пыльных помещениях (изолирующая подставка-решетка применятся в сырых условиях).

Штанги: изолирующие и измерительные:

– оперативные;

– ремонтные;

– изолирующие.

При работе со штангой требуются диэлектрические перчатки.

Испытание изолирующих ССЗ:

1) Большая часть ежегодно.

2) Электроинструмент – один раз в два года.

3) Диэлектрические перчатки – один раз в пол года.

4) Боты – один раз в три года.

Ограждающие ССЗ

Для защиты от случайного прикосновения или приближения на опасное расстояние, предотвращение случайного включения:

– защиты;

– изолирующие накладки;

– временное заземление;

– предупредительные плакаты.

Экранирующие специальные костюмы с головным убором, обувью, рукавицами. экран.

Предохранители: защитные очки, каски, монтерные пояса.

Комплектование ССЗ

В ЭУ до 1 кВ: УН 1 шт, диэлектрические перчатки 2 пары, диэлектрические галоши 2 пары, диэлектрические коврики 2 шт, защитные очки 1пара, противогаз 1 шт.

В ЭУ выше 1 кВ: изолирующие штанги, по одной на каждое нормируемое напряжение, УН по одному на каждое напряжение, изолирующие клещи 1 шт, диэлектрические перчатки не менее 2 пар, диэлектрические боты 1 пара, переносные заземления не менее двух пар на каждое напряжение, временное ограждение (щиты) не менее 2 шт, плакаты не менее 4 комплектов, защитные очки 2 пары, противогазы 2 шт.