Електричний розподіл мереж. Вирівнювання потенціалів. Забезпечення недосяжності неізольованих струмовідних частин

Електричний розподіл мереж

Якщо єдину дуже розгалужену електричну мережу з великою ємністю та малим опором ізоляції розділити на низку невеликих мереж, які мають таку саму напругу, але з незначними ємностями та великими опорами ізоляції, небезпека ураження людини електричним струмом різко зменшується.

Електричний розподіл мереж реалізується ввімкненням у схему мережі розподільного трансформатора: від первинної мережі з ізольованою або глухозаземленою нейтраллю гальванічно відокремлюється ізольована від землі ділянка мережі, яка живить електроприймач.

Розподільний трансформатор – це спеціальний трансформатор, коефіцієнт трансформації якого дорівнює одиниці, з вторинною напругою до 380 В.

Такий трансформатор має задовольняти спеціальні технічні вимоги щодо підвищеної надійності конструкції та підвищених випробувальних напруг.

В електроустановках з розподільним трансформатором небезпека може виникнути при подвійному замиканні, коли корпус електроприймача виявиться під напругою через «пробій» ізоляції однієї фази і одночасно відбудеться замикання на землю іншої фази. Щоб зменшити ймовірність виникнення подвійного замикання і тим самим зменшити небезпеку ураження, мережа вторинної обмотки розподільного трансформатора мусить бути короткою. Тому від розподільного трансформатора дозволяється живлення тільки одного електроприймача з номінальним струмом плавкої вставки або розчеплювача автомата на первинній стороні не більше 15 А. Забороняється заземлення його вторинної обмотки. Корпус трансформатора залежно від режиму нейтралі джерела мусить бути заземлений або занулений. Заземлення корпусу електроприймача, приєднаного до розподільного трансформатора, не потрібно. Цей трансформатор використовують в електроустановках напругою до 1000 В, які експлуатуються в особливо небезпечних умовах, наприклад, на відкритих площадках.

Як розподільні трансформатори можуть бути використані знижувальні трансформатори з вторинною напругою 42 В і нижче, якщо вони задовольняють вимоги, які ставляться до розподільних трансформаторів.

Струмовідні частини кола, що живиться від розподільного трансформатора, мають бути без з'єднань із заземленими частинами й захисними провідниками інших кіл.

Провідники кіл, що живляться від розподільного трансформатора, рекомендується прокладати окремо від інших кіл. Якщо це неможливо, то для таких кіл необхідно використовувати кабелі без металевої оболонки, броні, екрана або ізольовані проводи, прокладені в ізоляційних трубах, коробах і каналах за умови, що номінальна напруга цих кабелів і проводів відповідає найбільшій напрузі спільно прокладених кіл, а кожне коло захищене від надструмів.

Вирівнювання потенціалів

Вирівнювання потенціалів здійснюється з метою усунення небезпеки ураження електричним струмом у випадку дотику людини до корпусу електроустановки або до інших конструктивних частин, яки опинилися під напругою, якщо безпека не забезпечується захисним заземленням або зануленням. Вирівнювання потенціалів як захисний засіб базується на зниженні різниці потенціалів між точками або елементами конструкції, до яких може доторкнутися людина.

Принцип дії цього способу захисту полягає:

• у зменшенні напруги дотику вирівнюванням потенціалів основи, на якій стоїть людина, і заземленого (зануленого) обладнання шляхом збільшення потенціалу основи в межах площі, з якої можливий дотик, до рівня, що близький до потенціалу обладнання;

• зменшенні напруги між заземленим (зануленим) обладнанням і будівельними або виробничими конструкціями в приміщеннях або зовнішніх установках за рахунок збільшення потенціалу останніх до рівня, що близький до потенціалу обладнання;

• зменшенні напруги кроку шляхом формування зони розтікання струму заземлювачів із більш пологою потенціальною кривою.

Забезпечення недосяжності неізольованих струмовідних частин

Основними заходами забезпечення недоступності струмовідних частин є застосування захисних огорож, закритих комутаційних апаратів (пакетних вимикачів, комплектних пускових пристроїв, дистанційних електромагнітних приладів керування споживачами електроенергії тощо), розміщення неізольованих струмовідних частин на недосяжній для ненавмисного доторкання до них інструментом висоті, різного роду пристроями тощо, обмеження доступу сторонніх осіб в електротехнічні приміщення.

Розташування струмовідних частин на недосяжній висоті або в недоступному місці забезпечує безпеку без огорож та блокувань.

Висота підвішування проводів повітряних ліній електричної передачі залежить від напруги та місця проходження лінії.

При напрузі Uф < 1000 В висота підвішування проводів повітряних ліній електропередач має бути не менше 6 м.

Огородження струмовідних частин.

В електроустановках напругою до 1000 В застосування ізольованих проводів забезпечує достатній захист від ураження при дотику до них. Однак ізольовані проводи, які перебувають під напругою понад 1000 В, не менш небезпечні ніж оголені. В цьому випадку одним із засобів забезпечення безпеки є стаціонарні огороджувальні пристрої. Огорожі струмовідних частин бувають суцільні та сітчасті:

• постійні або стаціонарні, які передбачають конструктивні особливості електричного обладнання;

• тимчасові, переносні.

Для напруг U < 1000 В – огороджують тільки оголені струмовідні частини.

Для напруг U > 1000 В – огороджують оголені і ізольовані струмовідні частини.

Сітчасті огорожі мають двері, які замикаються на замок.

Огорожі обладнують кришками або дверима, що
замикаються на замок або блокуються.

Блокування – це автоматичний пристрій або комплекс автоматичних пристроїв, за допомогою яких запобігають неправильним або небезпечним діям людини. Призначення блокувань безпеки: унеможливити доступ до неізольованих струмовідних частин без попереднього зняття з них напруги, запобігти помилковим оперативним та керуючим діям персоналу при експлуатації електроустановок, не допустити порушення рівня електробезпеки та вибухозахисту електрообладнання без попереднього відключення його від джерела живлення.

Основними видами блокувань безпеки є механічні, електричні і електромагнітні.

Механічні блокування безпеки виконуються, переважно, у вигляді механічних конструкцій (стопори, замки, пружинностержневі і гвинтові конструкції тощо), які не дають змоги знімати захисні огорожі електроустановок, відкривати комутаційні апарати без попереднього зняття з них напруги.

Електричні блокування забезпечують розрив мережі живлення спеціальними контактами, змонтованими на дверях огорож, розподільних щитів і шаф, кришках і дверцятах кожухів електрообладнання. При дистанційному управлінні електроустановкою ці контакти доцільно включати в мережу керування пускового апарата послідовно з органами пуску. В такому разі подача напруги на установку органами пуску буде неможливою до замикання контактів електричних блокувань.

До одного з варіантів електричних блокувань можна віднести поблокове виконання електричних апаратів, щитів і пультів керування з застосуванням закритих штепсельних роз’ємів. При видаленні такого блока із загального корпусу пульта (стійки) штепсельні роз’єми розмикаються і напруга з блока знімається автоматично.

Електромагнітні блокування безпеки вимикачів, роз'єднувачів, заземлювальних ножів використовуються на відкритих і закритих розподільних пристроях з метою забезпечення необхідної послідовності вмикання і вимикання обладнання. Вони виконуються, переважно, у вигляді стержневих електромагнітів. Стержень електромагніту при знеструмленні його обмотки під дією пружини заходить у гніздо корпусу органа управління електроустановки, що не дає змоги маніпулювати цим органом. При подачі напруги на обмотку електромагніту осердя останнього втягується в котушку електромагніту, що забезпечує розблокування органа керування електроустановкою і можливість необхідних маніпулювань цим органом

Дайте відповіді на питання

1. Коли реалізується електричний розподіл мереж?

2. Що таке розподільний трансформатор?

3. Для чого застосовують огородження струмовідних частин?

4. Коли застосовіють електромагнітні блокування?