Меры, обеспечивающие электробезопасность в ДЭУ

Поражение человека электрическим током может наступить при междуфазном и однофазном прикосновении к токоведущим частям, при прикосновении к заземлённым нетоковедущим частям (например, к корпусам электрооборудования), оказавшимся под напряжением в результате пробоя изоляции, и при включении на шаговое напряжение. Величина тока через тело человека при прикосновении к токоведущим частям электроустановки зависит от режима её нейтрали, а при прикосновении к токопроводящим (нетоковедущим) частям – от тока замыкания на землю.

При прикосновении человека к фазе в трёхфазной сети с изолированной нейтралью, которая обладает малой ёмкостью фаз относительно земли и большим сопротивлением изоляции, ток через тело человека I = 3 · U / Z ограничивается сопротивлением фаз относительно земли Z и почти не зависит от сопротивления цепи человека. Поэтому прикосновение к фазе всегда смертельно опасно для человека. Положение усугубляется при глухом замыкании на землю в связи с тем, что нетоковедущие (токопроводящие) части, которых человек может касаться в процессе работы, оказываются под напряжением, а напряжение исправных фаз относительно земли возрастает до междуфазного.

Касаясь одной из фаз сети с глухозаземлённой нейтралью, человек попадает под фазное напряжение, причём ток, проходящий через тело человека, I = U / R не зависит ни от сопротивления изоляции, ни от ёмкости сети относительно земли. Он ограничен только сопротивлением человека R.

В различных электроустановках различна опасность поражения электрическим током. Классификация помещений по признакам повышенной опасности была рассмотрена в п.п. 1.1.1.

В ДЭУ применяют следующие технические защитные меры:

1. малые напряжения;

2. электрическое разделение сетей;

3. контроль и профилактика повреждений изоляции;

4. компенсация ёмкостной составляющей тока замыкания на землю;

5. обеспечение недоступности токоведущих частей;

6. защитное заземление;

7. зануление;

8. двойная изоляция;

9. защитное отключение.

От прямого прикосновения к токоведущим частям применяют следующие меры: основная изоляция, ограждения и оболочки, размещение работников вне зоны досягаемости, установка барьеров, применение сверхнизкого (малого) напряжения.

Главной мерой, обеспечивающей защиту от прикосновения к токоведущим частям, является основная изоляция.

Профилактические испытания изоляции электрооборудования

Эксплуатация оборудования ДУ предполагает оперативную работу (включение, вывод в ремонт оборудования, наблюдение за его режимами во включенном состоянии): мероприятия по текущей эксплуатации, осмотры, профилактические испытания, ремонты. При работе оборудования его изоляция подвергается тепловым, механическим и электрическим воздействиям: влажные загрязнения поверхности изоляции могут вызвать перекрытия электрической дугой; вибрации вызывают местные разрушения; под воздействием нагрева снижается механическая прочность, происходит расслоение изоляции, появляются воздушные включения, снижающие диэлектрическую прочность изоляции.

Сопротивление изоляции зависит, прежде всего, от температуры и напряженности электрического поля. С повышением температуры сопротивление изоляции возрастает по экспоненциальному закону, с увеличением приложенного напряжения сопротивление изоляции уменьшается.

Основными причинами старения изоляции являются: постоянное увлажнение; нагрев токами нагрузки, пусковыми токами и токами короткого замыкания; случайные перенапряжения; постоянное воздействие электрических полей, вызывающее ионизацию газовых включений в изоляции; механические воздействия выявления дефектов изоляции применяют профилактические испытания, поскольку осмотры не позволяют выявить внутренние и значительную часть внешних дефектов.

На рис. 11.2. приведена элементарная схема замещения изоляции элемента электрической цепи, состоящая из трех ветвей: ветви, определяющей геометрическую емкость конструкции изоляции; ветви, содержащей емкость С, сопротивление R и характеризующей степень неоднородности материала, наличие расслоений, увлажнения, загрязнения; ветви, определяющей сопротивление изоляции постоянному току R_пр и сквозной ток проводимости (ток утечки). Объем и сроки проведения профилактических испытаний электрооборудования определяются Правилами устройства электроустановок (ПУЭ), Правилами технической эксплуатации (ПТЭ) электрооборудования. Основными видами профилактических испытаний являются: испытания рабочим и повышенным напряжением; измерение сопротивления изоляции; определение степени увлажненности изоляции по коэффициенту абсорбции и измерением емкости; измерение диэлектрических потерь. Всякое вновь вводимое в эксплуатации после выполнения электромонтажных работ электрооборудование проходит приемо-сдаточные испытания, во время же эксплуатации его профилактика осуществляется согласно ПУЭ и ПТЭ.

Контроль изоляции в сетях переменного тока с изолированной нейтралью напряжением до и выше 1 кВ, а также в сети постоянного тока напряжением до 1 кВ должен выполняться, как правило, автоматически.

Рис. 11.2. Элементарная схема сопротивления изоляции

Допускается осуществлять контроль изоляции путём периодических измерений напряжений с целью визуального контроля асимметрии напряжения.

Вновь вводимое в эксплуатацию, а также резервное электрооборудование перед включением под нагрузку испытывают рабочим напряжением на холостом ходу, только после этих испытаний его включают под рабочую нагрузку.

Испытание изоляции, например обмоток трансформаторов, повышенным напряжением переменного тока от постороннего источника производится вместе с вводами. Величина испытательного напряжения зависит от класса изоляции обмоток трансформатора (табл. 11.1).

Таблица 11.1