Захисне заземлення- навмисне електричне з'єднання із землею або її еквівалентом металевих невідповідних частин.

Захисне заземлення застосовується:

· У мережах напругою до 1000 В - трифазних з ізольованою нейтраллю, однофазних, ізольованих від землі, мережах постійного струмуіз ізольованою від землі обмоткою джерела;

· У мережах напругою вище 1000 В змінного та постійного струму з будь-яким режимом нейтралі або сусідньої точки обмоток джерела струму.

Захисне заземлення складається із заземлювачів, з'єднаних між собою металевими шинами, і заземлювальних провідників, якими приєднується обладнання, що заземлюється.

Принцип дії захисного заземлення – зменшення напруги дотику при замиканні на корпус за рахунок зменшення потенціалу корпусу електроустановки та підйому потенціалу основи, на якому стоїть людина до потенціалу, болісно за значенням до потенціалу заземленої установки.

Захисне заземлення слід відрізняти від робітника. Робочим заземленням називають з'єднання окремих точок електричний мережііз заземлюючим пристроєм. Воно призначене для нормальної роботи електроустановки та захисту від пошкодження в аварійному режимі. Прикладом робочого заземлення є заземлення джерела нейтралі ( r oмалюнку 1.1).

За конструкцією заземлення можуть бути виносними ( r зна малюнку 1.5) та контурними (рисунок 1.6).

Виносне заземлення забезпечує захист людини шляхом зниження потенціалу корпусу до величини

Uз = Iз rз,

де Iз - струм замикання через заземлювач, rз – опір захисного заземлення, Ом.

Оскільки заземлювач у разі виносного заземлення розташований найчастіше з відривом понад 20 м від можливого місця дотику до корпусу, коефіцієнт a у виносних заземлень дорівнює одиниці. Таким чином, виносні заземлення захищають лише завдяки малому значенню за умови малих струмів замикання (не більше 10 А), які мають місце у мережах напругою до 1000 В із ізольованою нейтраллю. При допустимому значенні r З £ 4 Ом виносне заземлення забезпечує у несприятливому разі замикання мінімальне напруження на корпусе: .

Таблиця 1.1 – Максимальні допустимі значення опору заземлення

Гідність виносних заземлень - можливість вибору місця з мінімальним опором ґрунту. Недолік - віддаленість від устаткування, що захищається, обмеженість захисних властивостей.

При напрузі понад 1000 В струми замикання на землю можуть перевищувати 500 А. У цьому випадку виносне заземлення може не забезпечувати безпеки. При великих струмахЗамикання на землю застосовуються контурні заземлення. На відміну від виносного заземлення, яке захищає шляхом зниження потенціалу корпусу до безпечної величини, контурне заземленнязахищає людину шляхом збільшення потенціалу майданчика, що захищається до рівня, близького потенціалу корпусу, і вирівнює потенціал площі так, що на всій території, що захищається напруга дотику і кроку не перевищує заданої величини (Рисунок 1.6).

Занулення (в трифазних 4-х провідних мережах напругою до 1000 В з глухозаземленою нейтраллю) - навмисне ел. з'єднання з нульовим захисним провідникомметалевих нетоковедущих частин установок, які можуть опинитися під напругою.

Занулення (рис. 1.7) створює шлях малого опору для струму замикання на корпус і перетворює його на струм короткого замикання, здатний викликати швидке перегорання плавких запобіжників або спрацьовування автоматичних вимикачів. Так здійснюється селективне вимкнення пошкоджених об'єктів від мережі. Крім того, завдяки застосуванню повторного заземлення нульового провідниказанулення частково знижує потенціал корпусу щодо землі у момент замикання.

Захисне відключення- швидкодіючий захист, що забезпечує автоматичне відключенняЕУ при виникненні небезпеки ураження струмом, а саме:

· При замиканні фази на корпус електрообладнання;

· при зниженні опору ізоляції фаз щодо землі нижче за певну межу

· Поява в мережі більше високої напруги;

· Дотик людини до струмоведучої частини під напругою.

При цьому в мережі відбувається зміна яких електричних параметрів: наприклад, U корпусу щодо землі тощо. Зміна цих параметрів до певної межі (при якому виникає небезпека) може бути імпульсом, що викликає спрацювання захисно-вимикаючого пристрою.

Пристрій захисного відключення(ПЗВ) застосовуються у випадках, коли інші засоби захисту (заземлення, занулення) неефективні, ненадійні або важкоздійсненні.

ПЗВ повинні забезпечувати відключення несправності ЕУ за t £0,2с.

Основні частини ПЗВ -

1) пристрій захисного відключення;

2) автоматичний вимикач.

Прилад захисного відключення - це сукупність елементів, які реагують на зміну будь-якого параметра мережі та дають сигнал на вимкнення.

Технічні засоби захисту в електроустановках

Для захисту від ураження електричним струмомзастосовуються такі технічні засоби захисту:

Застосування малої напруги;

Електричний поділ мереж;

Ізоляція;

Захисне заземлення, занулення, відключення;

Застосування ЗІЗ.

Мінімальна напруга– напруга не більше 42 В, що застосовується для зменшення небезпеки ураження електричним струмом. Найбільший рівень безпеки досягається при напругах до 10 В, при яких значення струму не перевищують 1 - 1,5 мА. Застосування практично – шахтарські лампи (2,5В); побутові прилади(ліхтарі, іграшки); на виробництві – ручні електролампи, електроінструмент тощо. (12 та 36 В).

Електричний поділ мереж. Розгалужена електрична мережа великої протяжності має значну ємність та невеликий опір ізоляції фаз щодо землі. В цьому випадку мережа розділяється за допомогою трансформаторів на ряд невеликих мереж такого ж напруги, які будуть мати невелику ємність і високий опір ізоляції, що різко знижує небезпеку ураження струмом.

Ізоляція– шардіелектрика, яким покривають поверхню струмопровідних елементів, або конструкція з непровідного матеріалу, за допомогою якої струмопровідні елементи відокремлюються від інших частин електроустановки. Сенс ізоляції, як захисного заходуполягає в обмеженні значення сили струму, що протікає через тіло людини за різних обставин. Стан ізоляції залежить від:

Матеріал ізоляції;

Конструкції ЕП;

умов виробничого середовища(T-ра, вологість, пил, пари).

Якість ізоляції характеризується опором струму витоку (£0,001 А). Для контролю стану електричної ізоляціїпроводять періодичні випробування ізоляції. Існують також пристрої безперервного контролю ізоляції. При зниженні опору нижче 0,5 мОм подається світловий сигнал.

Захисне заземлення застосовується:

· у мережах напругою до 1000 В - трифазних із ізольованою нейтраллю, однофазних, ізольованих від землі, мережах постійного струму із ізольованою від землі обмоткою джерела;

· У мережах напругою вище 1000 В змінного та постійного струму з будь-яким режимом нейтралі або сусідньої точки обмоток джерела струму.

Захисне заземлення складається із заземлювачів, з'єднаних між собою металевими шинами, і заземлювальних провідників, якими приєднується обладнання, що заземлюється.

Принцип дії захисного заземлення – зменшення напруги дотику при замиканні на корпус за рахунок зменшення потенціалу корпусу електроустановки та підйому потенціалу основи, на якому стоїть людина до потенціалу, болісно за значенням до потенціалу заземленої установки.

Захисне заземлення слід відрізняти від робітника.Робочим заземленням називають з'єднання окремих точок електричної мережі із заземлюючим пристроєм. Воно призначене для нормальної роботи електроустановки та захисту від пошкодження в аварійному режимі. Прикладом робочого заземлення є заземлення джерела нейтралі ( r oмалюнку 1.1).

За конструкцією заземлення можуть бути виносними ( r зна малюнку 1.5) та контурними (рисунок 1.6).

Виносне заземлення забезпечує захист людини шляхом зниження потенціалу корпусу до величини

Uз = Iз rз,

де Iз - струм замикання через заземлювач, rз – опір захисного заземлення, Ом.

Оскільки заземлювач у разі виносного заземлення розташований найчастіше з відривом понад 20 м від можливого місця дотику до корпусу, коефіцієнт a у виносних заземлень дорівнює одиниці. Таким чином, виносні заземлення захищають лише завдяки малому значенню за умови малих струмів замикання (не більше 10 А), які мають місце у мережах напругою до 1000 В із ізольованою нейтраллю. При допустимому значенні r З £ 4 Ом виносне заземлення забезпечує у несприятливому разі замикання мінімальне напруження на корпусе: .

Таблиця 1.1 – Максимальні допустимі значення опору заземлення

Гідність виносних заземлень - можливість вибору місця з мінімальним опором ґрунту. Недолік - віддаленість від устаткування, що захищається, обмеженість захисних властивостей.

При напрузі понад 1000 В струми замикання на землю можуть перевищувати 500 А. У цьому випадку виносне заземлення може не забезпечувати безпеки. При великих струмах замикання землі застосовуються контурні заземлення. На відміну від виносного заземлення, яке захищає шляхом зниження потенціалу корпусу до безпечної величини, контурне заземлення захищає людину шляхом збільшення потенціалу майданчика, що захищається до рівня, близького потенціалу корпусу, і вирівнює потенціал площі так, що на всій території, що захищається напруга дотику і кроку не перевищує заданої величини (Рисунок 1.6).

Занулення (в трифазних 4-х провідних мережах напругою до 1000 В з глухозаземленою нейтраллю) - навмисне ел. з'єднання з нульовим захисним провідником металевих нетоковедущих частин установок, які можуть опинитися під напругою.

Занулення (мал. 1.7) створює шлях малого опору струму замикання на корпус і перетворює його в струм короткого замикання, здатний викликати швидке перегорання плавких запобіжників або спрацьовування автоматичних вимикачів. Так здійснюється селективне вимкнення пошкоджених об'єктів від мережі. Крім того, завдяки застосуванню повторного заземлення нульового провідника, занулення частково знижує потенціал корпусу щодо землі в момент замикання.

Захисне відключення- швидкодіючий захист, що забезпечує автоматичне відключення ЕУ у разі виникнення небезпеки ураження струмом, а саме:

· При замиканні фази на корпус електрообладнання;

· при зниженні опору ізоляції фаз щодо землі нижче за певну межу

· Поява в мережі вищої напруги;

· Дотик людини до струмоведучої частини під напругою.

При цьому в мережі відбувається зміна яких електричних параметрів: наприклад, U корпусу щодо землі тощо. Зміна цих параметрів до певної межі (при якому виникає небезпека) може бути імпульсом, що викликає спрацювання захисно-вимикаючого пристрою.

Пристрій захисного відключення (ПЗВ) застосовують у випадках, коли інші засоби захисту (заземлення, занулення) неефективні, ненадійні або важкоздійсненні.

ПЗВ повинні забезпечувати відключення несправності ЕУ за t £0,2с.

Основні частини ПЗВ -

1) пристрій захисного відключення;

2) автоматичний вимикач.

Прилад захисного відключення - це сукупність елементів, які реагують на зміну будь-якого параметра мережі та дають сигнал на вимкнення.

Для захисту від ураження електричним струмом застосовуються такі технічні засоби захисту:

Застосування малої напруги;

Електричний поділ мереж;

Ізоляція;

Захисне заземлення, занулення, відключення;

Застосування ЗІЗ.

Мінімальна напруга– напруга не більше 42 В, що застосовується для зменшення небезпеки ураження електричним струмом. Найбільший рівень безпеки досягається при напругах до 10 В, при яких значення струму не перевищують 1 - 1,5 мА. Застосування практично – шахтарські лампи (2,5В); побутові прилади (ліхтарі, іграшки); на виробництві – ручні електролампи, електроінструмент тощо. (12 та 36 В).

Електричний поділ мереж. Розгалужена електрична мережа великої протяжності має значну ємність та невеликий опір ізоляції фаз щодо землі. В цьому випадку мережа розділяється за допомогою трансформаторів на ряд невеликих мереж такого ж напруги, які будуть мати невелику ємність і високий опір ізоляції, що різко знижує небезпеку ураження струмом.

Ізоляція– шардіелектрика, яким покривають поверхню струмопровідних елементів, або конструкція з непровідного матеріалу, за допомогою якої струмопровідні елементи відокремлюються від інших частин електроустановки. Сенс ізоляції як захисної міри полягає в обмеженні значення сили струму, що протікає через тіло людини за різних обставин. Стан ізоляції залежить від:

Матеріал ізоляції;

Конструкції ЕП;

умов виробничого середовища (t-ра, вологість, пил, пари).

Якість ізоляції характеризується опором струму витоку ( 0,001 А). Для контролю за станом електричної ізоляції проводять періодичні випробування ізоляції. Існують також пристрої безперервного контролю ізоляції. При зниженні опору нижче 0,5 мОм подається світловий сигнал.

Захисне заземлення - навмисне електричне з'єднання із землею або її еквівалентом металевих невід'ємних частин.

Захисне заземлення застосовується:

у мережах напругою до 1000 В - трифазних із ізольованою нейтраллю, однофазних, ізольованих від землі, мережах постійного струму із ізольованою від землі обмоткою джерела;

у мережах напругою вище 1000 В змінного та постійного струму з будь-яким режимом нейтралі або сусідньої точки обмоток джерела струму.

Захисне заземлення складається із заземлювачів, з'єднаних між собою металевими шинами, і заземлювальних провідників, якими приєднується обладнання, що заземлюється.

Принцип дії захисного заземлення – зменшення напруги дотику при замиканні на корпус за рахунок зменшення потенціалу корпусу електроустановки та підйому потенціалу основи, на якому стоїть людина до потенціалу, болісно за значенням до потенціалу заземленої установки.

Захисне заземлення слід відрізняти від робітника. Робочим заземленням називають з'єднання окремих точок електричної мережі із заземлюючим пристроєм. Воно призначене для нормальної роботи електроустановки та захисту від пошкодження в аварійному режимі. Прикладом робочого заземлення є заземлення джерела нейтралі ( r oмалюнку 1.1).

За конструкцією заземлення можуть бути виносними ( r зна малюнку 1.5) та контурними (рисунок 1.6).

Рисунок 1.5 - Виносне заземлення

Виносне заземлення забезпечує захист людини шляхом зниження потенціалу корпусу до величини

Uз = Iз rз,

де Iз - струм замикання через заземлювач, rз – опір захисного заземлення, Ом.

Оскільки заземлювач у разі виносного заземлення розташований найчастіше на відстані понад 20 м від можливого місця дотику до корпусу, коефіцієнт у виносних заземлень дорівнює одиниці. Таким чином, виносні заземлення захищають лише завдяки малому значенню за умови малих струмів замикання (не більше 10 А), що мають місце у мережах напругою до 1000 В із ізольованою нейтраллю. При допустимому значенні r З  4 Ом виносне заземлення забезпечує в найнесприятливішому випадку замикання мала напруга

на корпусі: .

Таблиця 1.1 – Максимальні допустимі значення опору заземлення

Гідність виносних заземлень - можливість вибору місця з мінімальним опором ґрунту. Недолік - віддаленість від устаткування, що захищається, обмеженість захисних властивостей.

При напрузі понад 1000 В струми замикання на землю можуть перевищувати 500 А. У цьому випадку виносне заземлення може не забезпечувати безпеки. При великих струмах замикання землі застосовуються контурні заземлення. На відміну від виносного заземлення, яке захищає шляхом зниження потенціалу корпусу до безпечної величини, контурне заземлення захищає людину шляхом збільшення потенціалу майданчика, що захищається до рівня, близького потенціалу корпусу, і вирівнює потенціал площі так, що на всій території, що захищається напруга дотику і кроку не перевищує заданої величини(Рисунок 1.6).

Значення струму, що проходить через людину, що потрапила під крокову напругу, визначається за формулою

,

де  - коефіцієнт крокової напруги.

1 – електроустановка;

2 – внутрішній контур;

3 – шина заземлення;

4 - зовнішній контур

Рисунок 1.6 - Контурне заземлення

Занулення (в трифазних 4-х провідних мережах напругою до 1000 В з глухозаземленою нейтраллю) - навмисне ел. з'єднання з нульовим захисним провідником металевих нетоковедущих частин установок, які можуть опинитися під напругою.

(Занулення і нейтраль - це слова синоніми, але з невеликою різницею в призначенні. Нейтраль - це провід (провідник), що з'єднує нульову точку силового трифазного трансформатора з нульовою точкою щита або споживача. Нейтраль спочатку призначалася для зменшення перекосу фаз трифазних мережах. Занулення - це навмисне з'єднання нейтралі з корпусом обладнання або електричного щита, щоб у разі пробою на корпус, виникало коротке замикання і відключало живлення для цього обладнання або щита. У результаті виходить, що занулення - це лише продовження нейтралі трансформатора Занулення - це навмисне електричне з'єднання відкритих провідних частин електроустановок, що не знаходяться в нормальному стані під напругою, з нейтральною глухозаземленной точкою генератора або трансформатора, в мережах трифазного струму; з глухозаземленим висновком джерела однофазного струму; із заземленою точкою джерела в мережах постійного струму, яке виконується з метою електробезпеки. Захисне занулення є основним заходом захисту при непрямому дотикув електроустановках до 1 кВ із глухозаземленою нейтраллю. Нейтральний (нульовий робочий) провід - провід, що з'єднує між собою нейтралі електроустановок у трифазних електричних мережах. У лініях електропередач різних класів застосовуються різні видинейтралей. Це пов'язано з цільовим призначенням та різною апаратурою захисту лінії від короткого замикання та витоків. Нейтраль буває глухозаземлена, ізольована та ефективна. Глугозаземлена нейтраль Застосовується в лініях напругою до 1 кВ, при невеликій довжині ЛЕП та великій кількості точок підключення споживачів. Споживачу приходять тільки фази, підключення однофазного навантаження здійснюється між фазою та нульовим дротом(Нейтраллю). Нульовий провід генератора також заземлений. Ізольована нейтраль Застосовується в лініях з напругою понад 1 кВ до 35 кВ, такі лінії мають середню довжину та порівняно невелику кількість точок підключення споживачів, якими зазвичай є ТП у житлових районах та потужні машини фабрик та заводів. У лініях на 50 кВ може застосовуватися як ізольована, і ефективна нейтраль. Ефективно заземлена нейтраль Застосовується на протяжних лініях з напругою 110 кВ та вище.

Занулення (мал. 1.7) створює шлях малого опору струму замикання на корпус і перетворює його в струм короткого замикання, здатний викликати швидке перегорання плавких запобіжників або спрацьовування автоматичних вимикачів. Так здійснюється селективне вимкнення пошкоджених об'єктів від мережі. Крім того, завдяки застосуванню повторного заземлення нульового провідника, занулення частково знижує потенціал корпусу щодо землі в момент замикання.

Рисунок 1.7 - Занулення електроустановки

Захисне відключення- швидкодіючий захист, що забезпечує автоматичне відключення ЕУ у разі виникнення небезпеки ураження струмом, а саме:

при замиканні фази на корпус електрообладнання;

при зниженні опору ізоляції фаз щодо землі нижче за певну межу

поява в мережі вищої напруги;

дотик людини до струмоведучої частини під напругою.

При цьому в мережі відбувається зміна яких електричних параметрів: наприклад, U корпусу щодо землі тощо. Зміна цих параметрів до певної межі (при якому виникає небезпека) може бути імпульсом, що викликає спрацювання захисно-вимикаючого пристрою.

Пристрій захисного відключення (ПЗВ) застосовують у випадках, коли інші засоби захисту (заземлення, занулення) неефективні, ненадійні або важкоздійсненні.

ПЗВ повинні забезпечувати відключення несправності ЕУ за t  0,2с.

Основні частини ПЗВ -

пристрій захисного відключення;

автоматичний вимикач.

Прилад захисного відключення - це сукупність елементів, які реагують на зміну будь-якого параметра мережі та дають сигнал на вимкнення.

Захисне заземлення- це навмисне електричне з'єднання із землею або її еквівалентом металевих нетоковедущих частин, які можуть опинитися під напругою.

Ціль захисного заземлення— знизити до безпечної величини напругу щодо землі на металевих частинах обладнання, які не перебувають під напругою, але можуть опинитися під напругою через порушення ізоляції електроустановок. В результаті замикання на корпус заземленого обладнання знижується напруга дотику і, як наслідок, струм, що проходить через тіло людини, при його дотику до корпусів.

Застосовується також заземлення електрообладнання, будівель та споруд для захисту від дії атмосферної електрики.

Захисне заземлення застосовується в трифазних трипровідних мережах напругою до 1000 В із ізольованою нейтраллю, а в мережах напругою 1000 В і вище – з будь-яким режимом нейтралі.

Заземлювальний пристрій

Заземлювальний пристрій- це сукупність заземлювача і заземлювальних провідників, що з'єднують частини електроустановки, що заземлюються, із заземлювачем.

Розрізняють природні та штучні заземлювачі.

Для заземлювальних пристроїв у першу чергу повинні бути використані природні заземлювачі:

• водопровідні труби, прокладені землі;
• металеві конструкції будівель та споруд, що мають
• надійне з'єднання із землею;
• металеві оболонки кабелів (крім алюмінієвих);
• обсадні труби артезіанських свердловин.

Забороняється як заземлювачі використовувати трубопроводи з горючими рідинами та газами, труби теплотрас.

Природні заземлювачі повинні мати приєднання до заземлювальної мережі не менше, ніж у двох різних місцях.

В якості штучних заземлювачівзастосовують:

• сталеві труби діаметром 3-5 см, товщиною стінок 3,5 мм,
• довжиною 2-3 м;
• смугову сталь завтовшки не менше 4 мм;
• кутову сталь завтовшки не менше 4 мм;
• пруткову сталь діаметром не менше ніж 10 мм, довжиною до 10 м і більше.

Для штучних заземлювачів в агресивних грунтах (лужних, кислих та інших.), де вони піддаються посиленої корозії, застосовують мідь, омеднений чи оцинкований метал.

Як штучні заземлювачі не можна застосовувати алюмінієві оболонки кабелів, а також голі алюмінієві провідники, тому що в грунті вони окислюються, а окис алюмінію - це ізолятор.

Кожен окремий провідник, що перебуває в контакті із землею, називається одиночним заземлювачем, або електродім.Якщо заземлювач складається з кількох електродів, з'єднаних між собою паралельно, він називається груповим заземлювачем.

Для занурення в землю вертикальних електродів попередньо риють траншею глибиною 0,7-0,8 м, після чого забивають труби або куточки за допомогою механізмів. Сталеві стрижні діаметром 10-12 мм заглиблюють у землю за допомогою спеціального пристосування, а довші за допомогою вібратора. Верхні кінці занурених у землю вертикальних електродів з'єднують сталевою смугою шляхом зварювання.

Пристрій захисного заземлення може бути здійснено двома способами: контурнимрозташуванням заземлюючих провідників та виносним.

При контурному розміщенні заземлювачів забезпечується вирівнювання потенціалів при однофазному замиканніна землю. Крім того, завдяки взаємному впливу заземлювачів зменшується напруга дотику і напруга кроку в зоні, що захищається. Виносні заземлення цими властивостями не мають. Зате при виносному способі розміщення є вибір місця для заглиблення заземлювачів.

У приміщеннях заземлювальні провідники слід розташовувати таким чином, щоб вони були доступні для огляду та надійно захищені від механічних пошкоджень. На підлозі приміщень заземлювальні провідники укладають у спеціальні канавки. У приміщеннях, де можливе виділення їдких пар і газів, а також підвищеною вологістюзаземлювальні провідники прокладають вздовж стін на скобах 10 мм від стіни.

Кожен корпус електроустановки повинен бути приєднаний до заземлювача або заземлюючої магістралі за допомогою окремого відгалуження. Послідовне включення кількох заземлюваних корпусів електроустановок у заземлювальний провідник забороняється.

Опір заземлювального пристрою є сумою опорів заземлювача щодо землі та заземлюючих провідників.

Опір заземлювача щодо землі є відношення напруги на заземлювачі до струму, що проходить через заземлювач у землю.

Величина опору заземлювача залежить від питомого опоруґрунту, в якому заземлювач знаходиться; типу розмірів та розташування елементів, з яких заземлювач виконаний; кількості та взаємного розташуванняелектродів.

Величина опору заземлювачів може змінюватись у кілька разів залежно від пори року. Найбільший опір заземлювачі мають узимку при промерзанні ґрунту та у посушливий час.

Найбільше допустиме значення опору заземлення в установках до 1000 В: 10 Ом - при сумарній потужності генераторів і трансформаторів 100 кВА і менше, 4 Ом - у всіх інших випадках.

Зазначені норми обґрунтовуються допустимою величиною напруги дотику, яка у мережах до 1000 В не повинна перевищувати 40 В.

В установках понад 1000 В допускається опір заземлення R 3<= 125/I 3 Ом, но не более 4 Ом или 10 Ом.

В установках понад 1000 В з великими струмами замикання на землю опір заземлювального пристрою не повинен бути більше 0,5 Ом для забезпечення автоматичного відключення ділянки мережі у разі аварії.

Занулення та захисне відключення

Занулення— це навмисне електричне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих невід'ємних частин, які можуть опинитися під напругою.

Нульовий захисний провідникпровідник, що з'єднує частини, що занулюються, з нейтральною точкою обмотки джерела струму або її еквівалентом.

Занулення застосовується в мережах напругою до 1000 В із заземленою нейтраллю. У разі пробою фази на металевий корпус електрообладнання виникає однофазне коротке замикання, що призводить до швидкого спрацьовування захисту і тим самим автоматичного відключення пошкодженої установки від мережі живлення. Такий захист є плавкі запобіжники або максимальні автомати, встановлені для захисту від струмів коротких замикань; магнітні пускачі з вбудованою тепловою зашитою; контактори з тепловим реле та інші прилади.

При пробої фази на корпус струм йде шляхом «корпус - нульовий провід - обмотки трансформатора - фазний провід - запобіжники». Через опір при короткому замиканні мало, сила струму досягає великих величин і запобіжники спрацьовують.

Призначення нульового дроту в електричній мережі — забезпечити необхідну відключення електроустановки величину струму короткого замикання шляхом створення цього струму ланцюга з малим опором.

Нульовий провід повинен бути прокладений так, щоб унеможливити обрив; у нульовому дроті забороняється ставити запобіжники, вимикачі та інші прилади, здатні порушити його цілісність. Провідність нульового дроту повинна становити не менше 50% провідності фазного дроту. Як нульові захисні провідники застосовують голі або ізольовані провідники, сталеві смуги, алюмінієві оболонки кабелів, різні металоконструкції будівель та ін.

Контроль занулення електрообладнання провадиться при його прийманні в експлуатацію, а також періодично в процесі експлуатації. Один раз на п'ять років повинен проводитися вимірювання повного опору петлі «фаза-нуль» для найбільш віддалених, а також потужних електроприймачів, але не менше 10% їх загальної кількості.

Захисне відключенняє окремим випадком захисного занулення. На відміну від занулення, захисне відключення може застосовуватися у будь-яких мережах незалежно від прийнятого режиму нейтралі, величини напруги та наявності в них нульового дроту.

Захисне відключення – це система захисту, що автоматично відключає електроустановку при виникненні небезпеки ураження людини електричним струмом (при замиканні на землю, зниженні опору ізоляції, несправності заземлення або занулення). Захисне відключення застосовується в тому випадку, коли важко виконати заземлення або занулення, а також на додаток до них у деяких випадках.

Залежно від того, що є вхідною величиною, зміна якої реагує захисне відключення, виділяють такі схеми захисного відключення: на напругу корпусу щодо землі; на струм замикання на землю; на напругу або струм нульової послідовності; на напругу фази щодо землі; на постійний та змінний оперативні струми; комбіновані.

Захисне відключення здійснюється за допомогою автоматичних вимикачів, забезпечених спеціальним реле захисного відключення. Час спрацьовування захисного відключення – не більше 0,2 с.

Принцип дії захисного заземлення ґрунтується на зниженні напруги щодо землі до допустимих рівнів напруги дотику. З'єднання металевих нетоковедущих частин устаткування із землею здійснюється за допомогою провідників і заземлювачів. Заземлювач - це сукупність металевих стрижнів, що у землі і з'єднаних між собою металевим провідником. Заземлювачі бувають штучні(тільки для заземлення) та природні(Металеві предмети в землі для іншого призначення). Заземлювальні провідники з'єднують частини установок, що заземлюються, із заземлювачем. Природні заземлювачі – трубопроводи.

Захисний занулення

Захисне занулення - це навмисне електричне заземлення з нульовим захисним проводом кінці?металевих нетоковедущих частин, які можуть опинитися під напругою.

Схема

Нульовий захисний провідник - це провідник, що сполучає заземлювані частини з нульовою нейтральною точкою обмотки джерела струму.

Нульовий захисний провідник слід відрізняти від нульового робочого дроту, призначеного для живлення електричних приймачів. Нульовий робочий провід за 20-30 метрів повторно заземляється.

Принцип дії захисного занулення

Захисне занулення перетворює замикання на корпус на однофазне коротке замикання, внаслідок чого спрацьовує захист (плавкий запобіжник), який селективно вимикає ділянку мережі.

У момент короткого замикання (КЗ) заземлення нульового дроту зменшує напругу на корпусі та зменшує небезпеку ураження.

З метою забезпечення автоматичного відключення установки провідність фазних та нульових проводів повинна бути такою, щоб струм короткого замикання не менш ніж утричі перевищував струм плавкого запобіжника (найближчого).

Захисне відключення

Це швидкодіючий захист, що забезпечує автоматичне відключення електроустановки при виникненні в ній небезпеки ураження електричним струмом. Вони здійснюють захист під час замикання на землю. Повинні бути чутливими, швидкодіючими, надійними та завадовими.

Застосовується в тих випадках, коли інші види захисту (заземлення, занулення) ненадійні, важкоздійсненні або коли до безпеки установок висуваються підвищені вимоги.

!65 У разі надання допомоги потерпілому від ураження електричним струмом треба зробити таке:

Якнайшвидше відключити установку або якщо це, можливо, звільнити потерпілого від впливу електричним струмом іншими засобами. Для звільнення людини найнадійніше користуватися діелектричними рукавичками та гумовими килимками. За відсутності засобів індивідуального захисту для звільнення потерпілого можна скористатися простою сухою дошкою або палицею. Можна також відтягнути його за сухий одяг, уникаючи дотиків до металевих частин і відкритих ділянок тіла потерпілого.

Укласти на підстилку, розстебнути або повністю зняти з нього одяг і створити приплив свіжого повітря та забезпечити повний спокій.

Якщо потерпілий дихає рідко і промацується пульс, необхідно відразу ж почати штучне дихання. Якщо ж свідомість, дихання, пульс не сприймається і зіниці розширені, можна вважати, що він перебуває у стані клінічної смерті. У цьому випадку необхідно якнайшвидше зробити його реанімацію, потрібно зробити зовнішній масаж серця і штучне дихання «рот в рот».

66Горіння- швидкопротікає хімічне перетворення речовин з виділенням великої кількості тепла та супроводжується яскравим полум'ям. Воно може бути результатом окислення, тобто з'єднанням пального речовини з киснем.

Необхідні умови горіння- Наявність пального речовини; наявність окислювача; початковий імпульс (джерело запалювання) для повідомлення горючої суміші гарячої енергії. за швидкостіпоширення полум'я горіння поділяється на: нормальне (до 10 м/с); вибухове (сотні м/с); детонаційне (до 5000 м/с). Процес горіннябуває наступних видів: спалах; займання; самозаймання; самозаймання; вибух; детонація. Спалах- це швидке згоряння паливної суміші без утворення стислих газів. Температура спалаху - це найменша температура пального речовини, коли він утворені над його поверхнею пари чи гази здатні спалахнути повітря при піднесенні джерела запалювання. При цьому швидкість утворення пари або газів ще недостатня для сталого горіння. Займання- це спалах, що супроводжується появою полум'я. Самозаймання- це явище різкого збільшення швидкості екзотермічних реакцій у речовині без джерел запалювання. Самозаймання буває: тепловим (при зовнішньому нагріванні в-ва); мікробіологічним (за рахунок самонагрівання у разі виникнення життєдіяльності мікроорганізмів у речовині); хімічним (за рахунок хімічних реакцій). Самозаймання- Це самозаймання з появою полум'я. Самозайматися можуть бензин, гас і т.д. Вибух- це передача тепла від шару до шару ударною хвилею.

!67-69 ХАРАКТЕРИСТИКА ПАЛИЧНИХ РЕЧОВИН

Речовини, здатні самостійно горіти після видалення джерела запалювання, називаються пальними на відміну від речовин, які на повітрі не горять і називаються негорючими. Проміжне положення займають важко горючі речовини, які займаються при дії джерела запалювання, але припиняють горіння після видалення останнього.

Усі горючі речовини поділяються на такі основні групи.

1. Горючі гази (ГГ) - речовини, здатні утворювати з повітрям займисті та вибухонебезпечні суміші при температурах не вище 50° С. До горючих газів відносяться індивідуальні речовини: аміак, ацетилен, бутадієн, бутан, бутилацетат, водень, вінілхлорид, ізобутан, , метан, окис вуглецю, пропан, пропілен, сірководень, формальдегід, а також пари легкозаймистих та горючих рідин.

2. Легкозаймисті рідини (ЛЗР) - речовини, здатні самостійно горіти після видалення джерела запалення і мають температуру спалаху не вище 61 ° С (у закритому тиглі) або 66 ° (у відкритому). До таких рідин відносяться індивідуальні речовини: ацетон, бензол, гексан, гептан, диметилфорамід, дифтордихлорметан, ізопентан, ізопропілбензол, ксилол, метиловий спирт, сірковуглець, стирол, оцтова кислота, хлорбензол, циклогексан, етилацетат, етилбензол, технічні продукти: бензин, дизельне паливо, гас, уайтспирт, розчинники.

3. Горючі рідини (ГЖ) - речовини, здатні самостійно горіти після видалення джерела запалення і мають спалах температури вище 61° (у закритому тиглі) або 66° С (у відкритому). До горючих рідин відносяться такі індивідуальні речовини: анілін, гексадекан, гексиловий спирт, гліцерин, етиленгліколь, а також суміші та технічні продукти, наприклад, олії: трансформаторна, вазелінова, касторова.

4. Горючі пилу (ГП) - тверді речовини, що перебувають у дрібнодисперсному стані. Горючий пил, що знаходиться в повітрі (аерозоль), здатний утворювати з ним вибухові суміші. Осілий на стінах, стелі, поверхнях обладнання пил (аерогель) пожежонебезпечний.

Горючі пили за рівнем вибухо- та пожежонебезпеки поділяються на чотири класи.

1-й клас - найбільш вибухонебезпечні - аерозолі, що мають нижню концентраційну межу займання (вибуху) (НКПВ) до 15 г/м3 (сірка, нафталін, каніфоль, пил млиновий, торф'яний, ебонітовий).

2-й клас - вибухонебезпечні - аерозолі, що мають величину НКПВ від 15 до 65 г/м3 (алюмінієвий порошок, лігнін, пил борошняний, сінний, сланцевий).

3-й клас - найбільш пожежонебезпечні - аерогелі, що мають величину НКПВ, більшу за 65 г/м3 і температуру самозаймання до 250° С (тютюновий, елеваторний пил).

4-й клас - пожежонебезпечні - аерогелі, що мають величину НКПВ велику 65 г/м3 і температуру самозаймання, велику 250 ° С (деревна тирса, цинковий пил).

!71 Характеристика речовин з вибухонебезпечності та пожежонебезпеки

Горючі в-ва, що застосовуються у виробництві, за агрегатним станом поділяються на: газоподібні (абс. тиск парів при 50 ° С> = 300 кПа); рідкі (температура плавлення трохи більше 50 °З); тверді (> 50 ° С); пилу (розмір часток< 850 мкм). Пожаро и взрывоопасность в-ва определяются группой горючести; температурой вспышки; температурой самовоспламенения; min энергией зажигания; нижним и верхним концентрационными и температурными пределами воспламенения; давлением взрыва; дисперсностью; летучестью и т д.

По горючості в-ва поділяються на три групи: негорючі- це в-ва, нездатні горіти у повітрі нормального складу за нормальної температури до 900 °З; важкогорючі- це в-ва, які можуть спалахувати під впливом джерела запалювання повітря нормального складу, але з здатні до самостійного горіння; горючі- В-ва, здатні спалахувати від джерела запалення в повітрі нормального складу і продовжують горіти після його видалення. У свою чергу горючі в-ва поділяються на: легкозаймисті -від короткого впливу джерела запалення з низькою енергією – сірники, іскри; середньої займистості- займаються від тривалого впливу джерела запалення з низькою енергією; важкозаймисті - тільки під дією потужного джерела запалювання. Поняття легкої займистості належить насамперед до горючих рідин із температурою спалаху трохи більше 61 °З.

Min енергія запалення- це енергія іскри, ел розряду або статичного ел-ва, достатня для займання легкозаймистої газо-, паро- або пилоповітряної суміші. Основними показниками пожежо- та вибухонебезпечності горючих газів є нижній і верхній концентраційні межі займання горючих газів. НПВі ВПВ, а також нижній та верхній температурні межі займання НТБОі ВТПВ. Концентраційні межі виражаються в об'ємних частках (%) або масових концентраціях (мг/м3). Найбільш вибухонебезпечні пили з НПВ до 15 г/м 3 (борошня, кам'яновугільна, бавовняна. Найбільш пожежонебезпечні пили з температурою займання до 250 °С (кам'яновугільна). Температурні межі (НТПВ та ВТПВ) - це такі температури в-в, у яких їх насичені пари утворюють концентрації...